Universität zu Köln

Identifizierung und Charakterisierung Tumor-assoziierter Proteasen in der Epithelialen Karzinogenese

Müller, Regina Susanne (2004) Identifizierung und Charakterisierung Tumor-assoziierter Proteasen in der Epithelialen Karzinogenese. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    Bei der malignen Transformation von epidermalen Zellen handelt es sich um einen mehrstufigen Prozess, bei dem es zunächst zur Ausbildung von benignen Hauttumoren (Papillomen) und in Einzelfällen zur Entstehung von malignen Plattenepithelkarzinomen kommt. Eine wichtige Grundlage für die Etablierung zuverlässiger, diagnostischer Marker sowie neuartiger Therapieansätze stellt die Identifizierung von Genen dar, die an der Initiation und der Progression epidermaler Tumore beteiligt sind. Um Gene zu isolieren, die in den verschiedenen Stadien der Tumorgenese der Haut eine differentielle Expression zeigen, wurde, basierend auf dem Mausmodell der chemisch induzierten Hautkarzinogenese, eine Microarray-Studie durchgeführt. Die erhaltenen Expressionsdaten wurden mit semiquantitativer RT-PCR und in situ-Hybridisierung auf murinen und humanen Hauttumorschnitten verifiziert. Die Analyse ergab eine Vielzahl von differentiell exprimierten Genen, die bislang nicht mit dem Prozess der Hautkarzinogenese in Verbindung gebracht worden waren, wie z.B. rik1200016C12, das humane Ortholog zu KLK9 (Kallikrein 9). Das gleiche Expressionsmuster wurde für die Serinprotease bssp beobachtet, die deutliche Homologien zu dem humanen KLK6 (Kallikrein 6) aufweist. Beide Kallikrein-Familienmitglieder zeigten eine deutlich erhöhte Expression in Plattenepithelkarzinomen der Maus und des Menschen. Für KLK6 konnte zudem eine Induktion in einer Vielzahl weiterer epithelialer Tumore, z.B. des Ovars, des Gastrointestinaltraktes und der Vulva, sowie eine Repression von KLK6 in Mamma- und Nierenzellkarzinomen nachgewiesen werden. Um die bislang weitgehend unbekannte Funktion der Kallikrein-Proteasen in der epithelialen Tumorgenese näher zu charakterisieren, wurden BSSP-überexprimierende Keratinozytenlinien generiert. Die Expression von BSSP in den Keratinozyten führte zu einer veränderten Zellmorphologie, zu einer erhöhten Zelldichte sowie zu einer verstärkten Motilität. Als eine mögliche Ursache wurde eine reduzierte Ausbildung von Zell-Zell-Kontakten beobachtet, die mit einer Umverteilung des E-Cadherin-Proteins von der Zellmembran in das Zytoplasma korrelierte. Die Expression von BSSP im Prozess der Wundheilung lieferte weitere Hinweise dafür, dass BSSP in Migration und Zellwachstum involviert ist. Die begonnene Generierung einer transgenen BSSP-Mausmutante wird in Zukunft, die Untersuchung der Funktion der Kallikreine im Rahmen der Tumorprogression und der Wundheilung in vivo ermöglichen.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    Malignant transformation of epidermal cells is a multistage process leading to benign skin tumours (papillomas) some of which finally convert to malignant squamous cell carcinomas. The identification of genes critically involved in the initiation and progression of epidermal tumour cells will provide reliable diagnostic markers and will help to develop novel targets for cancer intervention. To address this issue, we performed cDNA microarray analysis and obtained a comprehensive list of genes that show a differential expression pattern during various stages of mouse skin carcinogenesis. Expression data were verified by semiquantitative RT-PCR and in situ hybridisation on mouse and human skin tumour sections. Using this approach a large set of differentially expressed genes were identified that have not yet been implicated in epidermal tumourigenesis so far, such as rik1200016C12, the human KLK9 (kallikrein 9) orthologue. A very similar pattern of gene expression was observed for another serine protease bssp which exhibits significant homology to KLK6 (kallikrein 6). Both kallikrein family members, rik1200016C12 and bssp, revealed enhanced expression in murine and human squamous cell carcinomas. Moreover, KLK6 was induced in a variety of other tumours e.g. ovary, intestine, vulva and was repressed in tumours of breast and kidney. To elucidate the function of kallikrein proteases in epithelial tumourigenesis BSSP overexpressing keratinocytes were generated. Overexpression of BSSP led to altered cell morphology, increased cell density and enhanced motility. This was accompanied by reduced cell-cell contacts correlating with a redistribution of E-Cadherin from the cell membrane to the cytoplasm. Furthermore, BSSP expression during the process of cutanous wound healing suggests that BSSP is involved in cell migration and growth. The generation of transgenic BSSP mouse mutants will allow further characterisation of the in vivo function of kallikrein family members during tumour promotion and wound healing.English
    Creators:
    CreatorsEmail
    Müller, Regina Susannemueller_rs@web.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-14495
    Subjects: Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    Hautkarzinogenese , Plattenepithelkarzinom , Serinprotease , BSSPGerman
    skin carcinogenesis , squamous cell carcinoma , serine protease , BSSPEnglish
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Institut für Genetik
    Language: German
    Date: 2004
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 08 February 2005
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 04 May 2005 15:12:10
    Referee
    NameAcademic Title
    Nischt, RoswithaPriv.-Doz. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1449

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