Charakterisierung der individuellen Funktionen von Cdc42 Isoformen in zellulären Prozessen und der Entwicklung von Glioblastomen

• Antragsteller: Dr. Jan Hänisch
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194096189

Die Rho-GTPase Cdc42 ist ein zentraler Regulator zellulärer Aktin- und Tubulinstrukturen und beein-flusst dadurch grundlegende Prozesse, wie Zellmigration und polarisation oder Membran-Transport. Veränderungen in der Cdc42-Aktivität stehen im Verdacht die Entwicklung von Tumoren zu fördern. Cdc42 existiert in zwei Isoformen, wovon eine ubiquitär, die zweite Hirn-spezifisch exprimiert wird. Die Isoformen weisen Sequenzunterschiede in der C-terminalen CAAX-Box auf. Diese wird posttranslational lipidmodifiziert, was die Bindung an Zielmembranen steuert. Bisherige Studien unter-suchten meist die ubiquitäre Isoform, so dass die spezifischen Funktionen der zweiten Variante größ-tenteils unklar sind. Unveröffentlichte Arbeiten von Etienne-Manneville zeigen interessanterweise, dass die ubiquitäre Isoform in Glioblastomen, welche aus entarteten Astrozyten hervorgehen, herunter reguliert ist, so dass dort nahezu exklusiv die Hirn-spezifische Variante vorzufinden ist. Um Cdc42-kontrollierte Prozesse und den Einfluss einer Fehlregulation dieser auf die Entwicklung und Invasivität von Glioblastomen zu verstehen, ist es von fundamentaler Bedeutung, die spezifischen Funktionen der zwei Cdc42-Varianten zu entschlüsseln. Das hier vorgestellte Projekt beinhaltet eine Analyse der posttranslationalen Modifikations-Muster und des Lokalisierungsverhaltens beider Isoformen. Zudem wird das individuelle Bindungsverhalten gegenüber bekannten Cdc42-Interaktoren untersucht, sowie die Fähigkeit die Aktin- und Tubulin-Dynamik zu beeinflussen. In diesem Zusammenhang wird der Effekt von Änderungen in der Expression der Cdc42-Varianten auf die Bildung von Membranvorschüben sowie auf Zellmigration, Polarisation und Endozytose in Astrozyten untersucht. Die Effekte werden dann mit dem Verhalten von Glioblastoma-Zellen bezüglich dieser Prozesse ver-glichen. Zudem wird die ubiquitäre Isoform in Glioblastoma-Zellen re-exprimiert, um zu zeigen, dass ihre Abwesenheit das abnorme Verhalten der Zellen fördert.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeberin: Professorin Dr. Sandrine Etienne-Manneville