The role of centrosome duplication errors in the formation of hepatocellular carcinomas
Final Report Abstract
Um sicherzustellen das die Duplikation der Zentrsomen nur einmal während eines Zellzykluses stattfindet, unterliegt dieser in normalen und gesunden Zellen streng regulierten Mechanismen. Störungen in einem dieser Mechanismen resultieren meist in der Enstehung überzähliger Zentrosomen und zur Ausbildung multipolarer Spindeln während der Mitose. Mögliche Konsequenzen sind genetisch instabile Zelle, welche in mitotische Katastrophen und einem anschließenden Zelltod enden. Andererseits sind überzählige Zentrosomen und die daraus resultierende genetische Instabilität eines der Hauptmerkmale von mehreren soliden Tumoren. Es ist bisher unklar, ob ein gestörter Zentrosomzyklus eine Ursache oder eine Konsequenz während der Karzinogenese ist. Um dieser Fragestellung nachzukommen haben wir mittels verschiedener Techniken die Ubiquitin E3 Ligase SCFFBXW5 depletiert, um den Einfluß von FBXW5 auf potentiell pathophysiologische Veränderungen in gesunden Zellen zu untersuchen. FBXW5 spielt eine zentrale Rolle in der Initiierung des Zentrosomzyklus, indem es den Spiegel von SAS6, einem zentralen zentrosomalen Protein, in der Frühphase des Zellzyklus reguliert. Durch Nutzung etablierter Methoden, wie der microRNA eingebetteten shRNA (miR-shRNA), sowie der neusten CRISPR/Cas9 Technologie, konnte FBXW5 in gesunden murinen Leberzellen,sowohl in vitro als auch in vivo, deletiert werden. Ähnlich wie in den Vorarbeiten führte die Destabilisierung von FBXW5 zu einer Zentrosomamplifikation und zu der Ausbildung von multinukleären Zellen. Weitergehende Untersuchungen in BNL CL.2 Zellen zeigten, dass der Verlust von FBXW5 zu einer verlangsamten Zellteilung, sowie Einschränkungen in der Migration,führte.Es konnte gezeigt werden, dass die eingeschränkte Proliferation auf Verzögerungenim Übergang von der Mitose in die G1 Phase des Zellzyklus zurückzuführen ist. Eine mögliche Erklärung liegt hier in der Entstehung der multipolaren Spindeln, welche durch verschiedene Rettungsmechanismen wie das „Centrosome clustering“ neu ausgerichtet werden, um so eine bipolare Teilung zu ermöglichen. Zusammenfassend kann man sagen, dass überzählige Zentrosomen zwar zur Ausbildung multipolarer Spindeln führen, diese aber allein nicht ausreichen um einen pathophysiologsichen Einfluss auf die Zelle auszuüben.
