Analysis of the role of Ext1 during endochondral ossification

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"Hereditary Multiple Exostosis" (HME) ist eine autosomal dominant vererbte Erkrankung des Menschen, die durch die Ausbildung von gutartigen Knochentumoren im Bereich der Wachstumszone endochondraler Knochen und durch eine geringe Körpergröße charakterisiert ist. Mutationen in einer Familie von Glykosyltransferasen (Ext-Gene) sind als Ursache von HME identifiziert worden. Während der Knochenentwicklung der Vertebraten regulieren zwei sekretierte Faktoren, Indian Hedgehog (Ihh) und Parathyroid-Hormone-related-Protein (PTHrP) die Chondrozytendifferenzierung in einem negativen "feedback"-Mechanismus. Studien in Drosophila haben ergeben, dass das den Ext-Genen homologe Gen "Tout velu" (ttv) für den Transport von Hedgehog notwendig ist. Das legt die Vermutung nahe, dass Ihh und Ext1 in der Knochenbildung einer ähnlichen Interaktion unterliegen. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Rolle von Ext1 während der endochondralen Ossifikation, insbesondere seine potentielle Funktion im Transport von Ihh, zu untersuchen. Dazu soll eine Mauslinie analysiert werden, in der das Ext1-Gen durch eine "Gene-trap"-Insertion mutiert wurde. Zusätzlich sollen transgene Mauslinien erstellt werden, die Ext1, bzw. zwei dominant negative Formen von Ext1, in der Knorpelanlage überexprimieren. Die transgenen Phänotypen sollen auf morphologischer und molekularer Ebene (DNA- und Antikörper in situ Hybridisierung) analysiert werden. Anschließend soll die mögliche Interaktion von Ext1 und Ihh in Organkulturen von Gliedmaßenanlagen untersucht werden. Zusätzlich sollen diese Interaktionen durch Kreuzung von transgenen Ext1-Mäusen mit Mauslinien, die einen Defekt in Genen des Ihh-Signalweges tragen, bestätigt werden. Ziel des Projektes ist es, tieferen Einblick in die Regulation der Knochendifferenzierung zu gewinnen und die Pathogenese von HME zu verstehen.