Aufklärung der Funktion von E-Cadherin in der Pluripotenz und Reprogrammierung somatischer Zellen

Die Prozesse der frühen Embryogenese sind abhängig von der streng kontrollierten Expression von Zelladhäsionsmolekülen. Besonders die Expression des zur Familie der Cadherine gehörenden Moleküls E-Cadherin ist entscheidend für die Bildung der kompakten Morula, ein frühes Stadium der Embryonalentwicklung, aus der sich die Blastozyste bildet. Die Blastozyste enthält die innere Zellmasse (ICM), eine Ansammlung pluripotenter Zellen, die nicht nur alle Zellen des späteren Embryos bilden, sondern, aus denen in vitro auch embryonale Stammzellen (ES-Zellen) abgeleitet werden können. Embryonale Stammzellen stellen ein in vitro Modellsystem dar, dass Einblicke in diese frühen Differenzierungsprozesse ermöglicht und, wie die Zellen der ICM, einen hohen Expressionslevel von E-Cadherin sowie der Pluripotenzmarker Oct4 und Nanog zeigen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion von E-Cadherin in murinen embryonalen Stammzellen (mES-Zellen) und im Prozess der Reprogrammierung somatischer Zellen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass E-Cadherin nicht nur für die Morphologie von mES-Zellen essentiell ist. Eine starke Reduktion des E-Cadherin Levels in mES-Zellen führte zu deren Differenzierung sowie zu einer damit verbundenen Reduktion der Expression der Pluripotenzgene Oct4 und Nanog. Weiterhin konnte durch die Verwendung des Cre/loxP Systems gezeigt werden, dass die Störung der E-Cadherin bzw. beta- Catenin Expression während der OSKM (Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc)-induzierten Reprogrammierung zu einer starken Reduktion der Bildung von iPS-Kolonien führte. Die Etablierung des E-Cadherin/beta-Catenin Komplexes ist somit ein entscheidender Schritt während der Konvertierung von Fibroblasten zu iPS- Zellen. Obwohl die E-Cadherin vermittelte Zelladhäsion nicht unmittelbar mit der Regulation von Oct4 beteiligt zu sein scheint, führte die Überexpression von E-Cadherin in Kombination mit SKM, bemerkenswerterweise zur Bildung stabiler ESKM-iPS Klone. Die aus den Klonen erhaltenen iPS Zellen exprimierten endogene Level von Oct4 und Nanog, obwohl Oct4 nicht als exogener Faktor während der Reprogrammierung anwesend war. Weiterhin konnten die ESKM-iPS Zellen durch die Bildung von Embryoid Bodies und Teratomen differenziert werden und daher alle Eigenschaften von mES-Zellen. Durch diese unkonventionell erzeugten iPS-Zellen wird deutlich, dass Pluripotenz neben der transkriptionellen Regulation auch über die Etablierung von Zelladhäsions- verbindungen definiert werden kann. Vor allem die E-Cadherin vermittelte Zelladhäsion übernimmt für die Etablierung und die Erhaltung des pluripotenten Status eine Schlüsselfunktion.

Author dc:creator

• Redmer, Torben

• E-Cadherin
• Oct4
• Pluripotency

Licence dc:rights.uri

• http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen

Language dc:language

ger

Identifier URI

http://dx.doi.org/10.17169/refubium-13658

OAI record oai:identifier

https://refubium.fu-berlin.de/oai/request?verb=GetRecord&metadataPrefix=dim&identifier=oai%3Arefubium.fu-berlin.de%3Afub188%2F9459