Sensibilization of therapy resistant tumor cells by heat shock and control of apoptosis genes

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Apoptose ist ein wesentlicher Wirkmechanismus des durch Zytostatika und Hitzeschock ausgelösten Zelltods. Die Analyse der hieran beteiligten Signalwege ist daher sowohl von zellbiologischem als auch klinischem Interesse, da z.B. durch die Kombination von Hitzeschock und Radiochemotherapie ein Ansprechen resistenter Tumore erzielt werden kann. Neuere zellbiologische Daten haben zur Charakterisierung eines weiteren Signalweges geführt, der durch das endoplasmatische Retikulum reguliert wird. ER-induzierte Apoptose wird möglicerweise über das proapoptotische Bcl-2 Homolog Bak reguliert und dann über die Aktivierung der Caspase-12 exekutiert. Hierbei handelt es sich um einen neuen Signalweg, der aber mit hoher Wahrscheinlichkeit für den Effekt des Hitzeschocks, möglicherweise auch von Zytostatika verantwortlich ist. Dieser Signalweg ist, wie erste Daten zeigen, auch an der Regulation des neuronalen Zelltodes bei M.Alzheimer und anderen chronisch-degenerativen Erkrankungen mit Expression pathologischer bzw. missgefalteter Proteine beteiligt. Folgende Fragestellungen sind Ziel des Antrages: 1) Funktionelle Untersuchung der Rolle des ER Zelltod-Signalweges bei Zytostatika- und Hitze-induziertem Zelltod mittels a) pharmakologischer Inhibitoren und b) biochemischer Analyse der ER-Stressantwort und Caspase-12 Aktivierung. 2) Dissektion des Signalweges mittels dominant negativer Mutanten der Signalproteine (DN-Caspase-12, -9) und modifiziertem Bak (veränderte Signalsequenzen für ER und mitochondriale Lokalisation, Mutanten). 3) Etablierung von geeigneten Methoden/Reagenzien zur Validierung der Rolle dieses Signalweges in Tumorproben von Patienten (Poly-/monoklonale Antikörper zum Proteinnachweis, Mutationsanalyse).