Wnt/beta-Catenin-Zielgene in der Mausentwicklung

Der Wnt/beta-Catenin-Signalweg ist an der Steuerung vieler Prozesse während der Embryonalentwicklung beteiligt. Die zentrale Komponente des Signalwegs ist das Protein beta-Catenin, das an LEF/TCF-Transkriptionsfaktoren bindet und so Zielgene des Wnt/beta-Catenin-Signalwegs aktiviert. Ziel dieser Arbeit war die Identifizierung solcher Zielgene in der Maus. Als experimentelles System dienten dabei Maus ES-Zellen, in denen durch gemeinsame Kultivierung mit Wnt1-sezernierenden Fibroblasten der Wnt/beta-Catenin-Signalweg aktiviert wurde (ES-Zell-Cokultursystem). Durch Genexpressionsanalysen mit Affymetrix-Microarrays und quantitative RT-PCR wurden 17 Zielgen-Kandidaten identifiziert, deren Expression in Wnt1-stimulierten ES-Zellen erhöht war, darunter Axin2 und Follistatin. <br>Im weiteren Verlauf der Arbeit konnte gezeigt werden, dass Axin2 und Follistatin direkte Zielgene des Wnt/beta-Catenin-Signalwegs sind. Durch die in vitro Charakterisierung von 5’-regulatorischen Sequenzen in Luziferase-Reporterversuchen wurden in beiden Genen funktionelle LEF/TCF-Bindestellen identifiziert, die eine TCF/beta-Catenin-abhängige Regulation ermöglichen. Für Axin2 konnte die Funktionalität dieser LEF/TCF-Bindestellen auch in vivo gezeigt werden. Die Analyse von transgenen Mausembryonen (E 9,5) ergab, dass die Expression von Axin2 im dorsalen Neuralrohr, in der Schwanzknospe und im präsomitischen Mesoderm über die LEF/TCF-Bindestellen gesteuert wird. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Axin2-Expression in der Schwanzknospe und im präsomitischem Mesoderm von Mausembryonen von der Wnt3a-Expression in diesen Strukturen abhängt. Durch die Wnt-abhängige Aktivierung der Axin2-Expression kommt es möglicherweise zu einer negativen Rückkopplung des Wnt/beta-Catenin-Signalwegs, da Axin2 an dem Proteinkomplex beteiligt ist, der den Abbau von beta-Catenin in der Zelle reguliert.

Author dc:creator

• Wehrle, Christian

Contributors dc:contributor

• Kemler, Rolf

• Wnt-Signalweg
• beta-Catenin
• ES Zellen
• Axin2
• Follistatin
• Wnt-signaling
• ES cells

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