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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-80572
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8057/


Hamann, Christoph

Das ziliäre Transportprotein IFT88 (Polaris) moduliert Polarisation und Zellmigration in nicht zilientragenden Epithelzellen

The ciliary transport protein IFT88 (Polaris) modulates polarization and cell migration in non-ciliated epithelial cells

Dokument1.pdf (2.402 KB) (md5sum: c74abc04423d31f129ceb8e278d5f6b5)

Kurzfassung in Deutsch

Das Primärzilium, eine fadenförmige Organelle an der Plasmamembran vieler Zellen, wurde im letzten Jahrzehnt mit der Pathogenese der polyzystischen Nierenerkrankung (PKD) in Verbindung gebracht. Das Protein IFT88 (Polaris) ist bisher bekannt als essentieller und exklusiver Bestandteil des intraziliären Transportapparates. Ein Fehlen von IFT88 führt in Mäusen zu PKD, was ausschließlich der fehlenden Ziliogenese zugesprochen wurde.
Diese Arbeit belegt nun, dass IFT88 auch außerhalb des Ziliums eine wichtige Rolle in Polarisation und Zellmigration von Epithelzellen einnimmt. Die Depletion von IFT88 führt in 3D Morphogenese Experimenten zu einem Defekt der Lumengenese, einer Grundvoraussetzung für die Tubulogenese in Nieren. In zwei-dimensionalen Zellkulturen zeigen IFT88 depletierte MDCK-Zellen einen Defekt in der Bildung von Tight Junctions, einer Voraussetzung in der Ausbildung von apiko-basaler Polarität. Hinzu kommt ein schwer gestörtes Migrationsverhalten, dessen Defekt sowohl in subkonfluenter, als auch während kollektiver Migration deutlich wird. Die Migrationsdefekte gehen mit fehlerhafter Lokalisation des Polaritätsproteins Scribble am Wundrand einher. Dies hat unter anderem zur Folge, dass in nicht-zilientragenden MDCK-Zellen auch die für die Migration notwendige Ausrichtung des Golgiapparates gestört ist.
Welche genaue Funktion IFT88 in Polarisation und Zellmigration ausfüllt, muss in der Zukunft geklärt werden. Diese Arbeit wirft die Frage auf, ob Bestandteile des intraziliären Transportsystems außerhalb des Zilums Funktionen in Polarisationsvorgängen ausfüllen und trägt damit zum besseren Verständnis der PKD bei.


Kurzfassung in Englisch

During the last decade the primary cilia, a sensory organelle at the apical plasma membrane of many cells, was linked to the pathogenesis of polycystic Kidney Disease (PKD). The protein IFT88 (Polaris) was previously known as an essential and exclusive part of the intraciliary transport system. A lack of IFT88 in mice leads to PKD, which was so far exclusively awarded to missing ciliogenesis.

This thesis now shows that IFT88 plays an important role in cell migration and polarization of epithelial cells independently of cilia. The depletion of IFT88 in 3D morphogenesis experiments leads to a defect of lumengenesis, a prerequisite for lumen formation in kidneys. Furthermore IFT88 depleted MDCK cells also show a defect in tight junction formation in two-dimensional cell cultures, which is a basic requirement for the formation of apico-basal polarity. In addition to that, seriously disturbed migration patterns were found in single cell as well as in collective cell migration. The migration defect is accompanied by incorrect localization of Scribble, a polarity protein which localizes at the leading edge within wound healing processes. As a result proper golgi complex alignment, an essential requirement for migration of non-ciliated MDCK cells, is impaired.

In the future, the precise function of IFT88 in polarization and cell migration needs further clarification. However,this work raises the question whether components of the intraciliary transport system have additional functions outside of the cilary compartment and thereby contributes to a better understanding of the pathogenesis of PKD.


SWD-Schlagwörter: PKD , Zilie , IFT88 , Intraflagellarer Transport (IFT) , Ziliopathien
Freie Schlagwörter (englisch): PKD , cilia , IFT88 , intraflagellar transport , ciliopathy
Institut: Medizinische Univ.-Klinik und Poliklinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Kühn, Wolfgang (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 08.12.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 27.04.2011
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