Generierung und Transduktion wachstumsnegativer Signale durch den Contactinhibin-Rezeptor

Abstract

Generierung und Transduktion wachstumsnegativer Signale durch den Contactinhibin-RezeptorDie kontaktabhängige Wachstumshemmung, Kontaktinhibition, basierend auf der Interaktion von Contactinhibin (Ci) und seinem Rezeptor (CiR), reguliert das Zellwachstum. Ziel dieser Arbeit war die Aufklärung der Signalweiterleitung über den CiR.Der transformierende Wachstumsfaktor TGF-beta führt in den meisten Zelltypen wie die Kontaktinhibition zum Zellzyklusstopp in der G1-Phase. Um mögliche Interaktionen der beiden Signalkaskaden zu untersuchen, wurden humane Keratinozyten (HaCaT) mit einem dominant-negativen TGF-beta-Rezeptor Typ II stabil transfiziert. Das Ausschalten des TGF-beta-Signalweges resultierte in einer erhöhten Sättigungsdichte und Aufhebung der Kontaktinhibition. Die durch Kontaktinhibition induzierte Zunahme der Expression der TGF-beta-mRNA bestätigte die mögliche Interaktion der beiden Signalwege.In einem weiteren Ansatz sollte die Proteinkinase C (PKC) als möglicher Second Messenger der Kontaktinhibition untersucht werden. Die Herunterregulierung der PKC-Isoformen alpha, delta, epsilon und mu nach Langzeit-Behandlung mit 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetat führte in humanen Fibroblasten (FH109) zu einer Reduktion der Kontaktinhibition. Nur durch Inkubation mit dem spezifischen Inhibitor der delta-Isoform Rottlerin konnte die Kontaktinhibition vollständig aufgehoben werden. Eine Beteiligung der PKC-delta in die Kontaktinhibition wurde dadurch bestätigt, daß sowohl die Stärke ihrer Proteinexpression als auch ihre intrazelluläre Verteilung über Zell-Zellkontakte reguliert wurde. Außerdem führte die transiente Transfektion von Maus-Fibroblasten, NIH3T3, mit einer dominant-negativen Mutante der PKC-delta zu einem transformierten Phänotyp.

Generation and Transduction of growth inhibitory signals by the contactinhibin receptorThe proliferation of cells is regulated by contact-dependent growth control, contact-inhibition, based on the interaction of contactinhibin (Ci) and its receptor (CiR). The main goal of the work presented was to gain evidence about the signal transduction of CiR.The transforming growth factor TGF-beta as well as contact-inhibition lead to cell cycle arrest in G1-phase in most cell types. To examine possible interactions between both signal cascades, humane keratinocytes (HaCaT) were stably transfected with a dominant-negative mutant of the type II TGF-beta receptor. The disruption of the signaling pathway induced by TGF-beta resulted in higher saturation density and release of contact-inhibition. Additionally, contact-inhibition induced a higher expression of TGF-beta-mRNA supporting a possible crosstalk of these two signaling pathways.Another approach aimed at examining protein kinase C (PKC) as a possible second messenger in contact-inhibition. Downregulation of the PKC isoforms alpha, delta, epsilon and mu after prolonged treatment with 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate resulted in a significant release from contact-inhibition in human fibroblasts (FH109). Only incubation with the delta isoform specific inhibitor Rottlerin totally abolished contact-inhibition. A specific role of PKC-delta in contact-inhibition was supported by the fact, that its protein expression level as well as its intracellular distribution were regulated by cell-cell contacts. In addition, the transient transfection of murine fibroblasts, NIH3T3, with a dominant-negative mutant of PKC-delta led to a transformed phenotype.