Aufklärung von Funktion und Regulation des extrazellulären Knorpelproteins RIK111

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Die Instabilität des Chondrozytenphänotyps, d.h. die Tendenz von Knorpelzellen unter Stressbedingungen zu Fibroblasten-ähnlichen Zellen zu dedifferenzieren, stellt ein großes Problem nicht nur bei degenerativen Gelenkerkrankungen dar, sondern auch bei experimentellen und klinischen Ansätzen zur Knorpelregeneration mit autologen Chondrozyten oder mesenchymalen Stammzellen. In diesem Projekt soll die Funktion eines neuartigen sezernierten Proteins (RIK111) im Knorpel aufgeklärt werden, das als differentiell exprimiertes Gen in dedifferenzierten Chondrozyten nach Retinsäurebehandlung identifiziert wurde. RIK111 ist ein kurzes Protein mit einer auffallenden Häufung von sauren und basischen Aminosäuren am C-Terminus, das keine Homologie zu irgend einem bisher bekannten Protein aufweist und nur in frühen, nicht-hypertrophen Chondrozyten exprimiert wird. Als tyrosinsulfatiertes Protein besitzt es möglicherweise eine Funktion in der Assemblierung der Knorpelmatrix; als Inhibitor der osteogenen Differenzierung ist es möglicherweise in die Regulation der Skelettentwicklung involviert. Durch Generierung einer RIK111 defizienten Maus soll Einblick in die Funktion dieses Gens in vivo gewonnen werden. Mögliche Interaktionspartner von RIK111 in der Knorpelmatrix sollen durch Ko-lmmunpräzipitation gefunden und durch Surface Plasmon Resonanz Studien und Elektronenmikroskopie bestätigt werden. Ferner soll die Regulation der Transkription durch genaue Genexpressionsstudien untersucht werden, insbesondere durch die detaillierte Analyse cis-regulatorischer Elemente, die die gewebespezifische Expression sowie die Responsivität auf externe Faktoren wie BMPs und Retinsäure vermitteln.