Signalling and regulation mechanisms of differentiation processes of mouse embryonic stem cells into epidermal cells

• Applicant: Professorin Dr. Michaela Frye, Ph.D.
• Subject Area: Human Genetics
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5330968

Embryonale Stammzellen (ES-Zellen) sind stabile Zellinien, die direkt aus dem sehr frühen Maus-Embryo, der Blastozyste, isoliert werden. Die so gewonnenen Zellen können jahrelang in Kultur gehalten werden, ohne dass sie ihre Fähigkeit verlieren, in Zellen verschiedenster Gewebetypen zu differenzieren. Nach z.B. 21 Tagen in Kultur beginnen Wildtyp (wt) ES-Zellen molekulare Marker epidermaler Zellen der Haut zu produzieren. Die Expression dieser Marker findet allerdings nicht statt, wenn ES-Zellen das Membranprotein ß1 Integrin fehlt. ß1- Intergrine sind Adhäsionsproteine, die für die Bindung der Zelle an Proteine der extrazellulären Matrix verantwortlich sind. Ein Grund, für den Verlust der Fähigkeit von ß1-negativen ES-Zellen in epidermale Zellen zu differenzieren, liegt u.a. darin, dass sie weniger empfindlich gegenüber löslichen Faktoren (Cytokine) zu sein scheinen, die in wt ES-Zellen die Differenzierung auslösen können. In diesem Forschungsvorhaben wird daher zuerst die Frage beantwortet, welche Faktoren an der Differenzierung von wt ES-Zellen in epidermale Zellen beteiligt sind, und ob deren Regulation in ß1-negativen ES-Zellen gestört ist. Zudem konnte bereits gezeigt werden, dass der Transkriptionsfaktor c-Myc in adulten Stammzellen der Haut eine wesentliche Rolle bei der Differenzierung von epidermalen Zellen spielt. In diesem Fall scheint c-Myc Gene zu regulieren, die Stammzellen in die proliferative Phase treiben und die Differenzierung in spezifische Zelltypen der Haut, wie interfollikulare Epidermis oder Sebocyten, induziert. Es sollen daher mit Hilfe von Microarray-Analysen c-Myc regulierte Gene identifiziert werden, welche die Differenzierung in diese spezifischen Zelltypen regulieren.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: United Kingdom
• Cooperation Partner: Professorin Fiona M. Watt, Ph.D.