Annexin A2 and the regulation of actin cytoskeletal dynamics
Final Report Abstract
Zelluläre Adhäsion und Motilität sind Schlüsselelemente der Kontrolle von zellulärer Transformation und Metastasierung. Störungen dieser Mechanismen greifen die Integrität von Endothel und Epithel an, verändern u.a. Migration, Wundheilung und Angiogenese, sowie auch das maligne Potential von Tumoren. Deshalb ist das Verständnis dieser Steuermechanismen zur Entwicklung neuer therapeutischer Strategien bei entzündlichen und malignen Veränderungen essentiell. Zellmotilität wird durch Umstrukturierung des Aktin-Zytoskeletts gesteuert. Annexin A2, ein Ca^2+ -reguliertes Membran- und F-Aktin-bindendes Mitglied der Annexin-Proteinfamilie, wird in vielen verschiedenen Tumorarten überexprimiert. Ziel des Projekts war das mechanistische Verständnis der Funktionsweise von Annexin A2 in der Aktindynamik unter besonderer Berücksichtigung der Wachstumsfaktor-induzierten N-terminalen Phosphorylierung. Das genutzte Modellsystem beruht auf stabil mit dem humanen Insulinrezeptor transfizierten Hamsterzellen. In diesem Zellsystem ist Annexin A2 neben dem Insulinrezeptor das am stärksten tyrosinphosphorylierte Protein und ist ursächlich an der erhöhten zellulären Motilität nach Insulingabe beteiligt. Das phosphorylierte Annexin A2 konnte erfolgreich in ausreichender Konzentration aus den Zellen gewonnen werden. Durch den Einsatz moderner massenspektrometrischer Methoden konnten globale Veränderungen im Proteom nach Insulinstimulierung mit hoher Reproduzierbarkeit ermittelt werden. Auch die gleichzeitige Analyse des Phosphoproteoms verlief erfolgreich. Hiermit ist eine solide methodische Grundlage zu weiteren Analyse der Funktion von tyrosin-phosphoryliertem Annexin A2 in der massiven Umstrukturierung des Aktin-Zytoskeletts nach Insulingabe erreicht. Zur Analyse der Tyrosinphosphorylierung von Annexin A2 in verschiedenen Tumorzelllinien und Tumorgeweben wurde ein hochspezifischer monoklonaler Antikörper generiert, der als Erfindungsmeldung vorliegt. Zum systemischen Verständnis der posttranslationalen Modifikation von Annexin A2 in Motilität und Organogenese konnten wir erfolgreich eine induzierbare transgene Mauslinie generieren, die zur Zeit analysiert wird. Weiterhin konnten im Projektverlauf durch vergleichende Untersuchungen an verwandten Annexinen als positiver Nebeneffekt neue Funktionen dieser Proteinfamilie bei zellulären Regulationsprozessen der Entzündung und Infektion identifiziert werden.
Publications
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(2009). The amino acid sequence of annexin A2 of Syrian hamster Mesocricetus auratus as determined by mass spectrometry. BMMS 2:109-117
Hohenester U.M., Quiskamp N., Rescher U., Koenig S.
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(2012). Disruption of the annexin A1/S100A11 complex increases the migration and ctonogenic growth by dysregulating epithelial growth factor (EGF) signaling. BBActa-Mol Cell Res 1833:1700-1711
Poeter, Michaela; Radke, Susanne; Koese, Meryem; Hessner, Florian; Hegemann, Anika; Musiol, Agnes; Gerke, Volker; Grewal, Thomas & Rescher, Ursula
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(2013). Annexin A6-Balanced Late Endosomal Cholesterol Controls Influenza A Replication and Propagation. mBio 4:e00608-13
Musiol, Agnes; Gran, Sandra; Ehrhardt, Christina; Ludwig, Stephan; Grewal, Thomas; Gerke, Volker & Rescher, Ursula
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(2013). Insulin-regulated changes in cellular protein networks and their phosphorylation status. BMMS 3:161-169
Rescher U., Hohenester U.M., Quiskamp N., Koenig S.
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(2014). The tumor suppressor annexin A10 is a novel component of nuclear paraspeckles. Cell Mol Life Sci 71:311-329
Quiskamp, Nina; Poeter, Michaela; Raabe, Carsten Alexander; Hohenester, Ulli Martin; König, Simone; Gerke, Volker & Rescher, Ursula
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(2014). Annexin A8 controls leukocyte recruitment to activated endothelial cells via cell surface delivery of CD63. Nature Commun
Poeter, Michaela; Brandherm, Ines; Rossaint, Jan; Rosso, Gonzalo; Shahin, Victor; Skryabin, Boris V.; Zarbock, Alexander; Gerke, Volker & Rescher, Ursula
