Identifizierung und Charakterisierung neuer Gene des PCP-Signalweges mittels eines genomweiten RNAi screens
Final Report Abstract
Um viel ihrer Funktionen auszuueben, sind die meisten Epithelzellen auch in der Ebene des Epithels polarisiert, welches durch die planare Zellpolaritaet (PCP) beschrieben wird. Auf der molekularen Ebene, ist der PCP-Signalweg ein Ast des Wnt-Signalweges und teilt sich den Wnt- Rezeptor Frizzled (Fz) und seinen zytoplasmatischen Bindungspartner Dishevelled (Dsh) mit dem kanonischen Wnt-Signalweg. Eine wichtiger Schritt fuer die Aktivierung beider Wnt-Signalwege ist die Rekrutierung von Dsh an die Plasmamembran durch Fz. Um molekulare Faktoren zu finden, welche fuer diesen Prozess noetig sind, fuehrten wir einen genomweiten RNAi-Screen in Drosophila S2-Zellen durch. Unter den Kandidatengenen befand sich Nhe2, ein Natrium-Protonenaustauscher. Eine weiterfuehrende Analyse konnte zeigen, dass pH- und Ladungsverhaeltnisse an der Membran wichtig fuer die Dsh-Rekrutierung sind. Die Rekrutierung wird durch eine niedrige Protonenkonzentrationen sowie durch eine ausgepraegte Lipidnegativitaet beguenstigt. Wir konnten ausserdem eine Dsh-Mutane erzeugen, bei welcher bestimmte positiv geladene in negativ geladene Aminosaeuren umgewandelt sind, was zu einer defekten Membranrekrutierung fuehrt. Die in vivo-Expression dieser Mutante in Drosophila verursachte PCP-Phaenotypen aber keine Defekte im kanonischen Wnt-Signalweg. Diese Ergebnisse deuten daraufhin, dass der pH- und ladungsabhaenige Rekrutierungsmechanismus spezifisch ist fuer den PCP-Signalweg und somit fuer eine Signalierungspezifitaet im Wnt-Signalweg sorgt. Zusammenfassend laesst sich sagen, dass es in meinem Projekt durch einen genomweiten RNAi-Screen zur Identifikation eines neuen interressanten PCP-Faktors kam. Dieser Faktor beeinflusst durch seinen Protonentransport Ladungsverhaeltnisse an der Plasmamembran, was ueberraschenderweise auch zur Regulation von Signaltransduktionvorgaengen wie der Dsh-Rekrutierung fuehrt.
