Modifikation von Heparansulfaten: Die Funktion sezernierter Sulfatasen im Transport von Indian Hedgehog während der endochondralen Ossifikation

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Der sezernierte Wachstumsfaktor Indian hedgehog (Ihh) spielt eine zentrale Rolle in der Differenzierung endochondraler Knochen während der Embryonalentwicklung. Zwei wichtige Prozesse, die von Ihh reguliert werden, sind die Proliferation und die hypertrophe Differenzierung der Chondrozyten. Während die Regulation der Proliferation eine direkte Funktion von Ihh ist, wird das Einsetzen der hypertrophen Differenzierung indirekt durch die Induktion der Expression von Parathyroid hormone like hormone (Pthlh) induziert. In vorangegangenen Studien konnte gezeigt werden, dass Ihh, welches in frühen hypertrophen Chondrozyten exprimiert wird, als long-range Morphogen wirkt und die Expression von Pthlh in den periartikulären Chondroyzten direkt induziert. Heparansulfate (HS) spielen eine wichtige Rolle in diesem Prozess, da ihre Konzentration und wahrscheinlich ihr Sulfatierungsgrad die Diszanz reguliert, über die Ihh signalisiert. In diesem Projekt soll untersucht werden, ob und wie der Grad der Sulfatierung von HS das Ihh-Signal reguliert. Wir haben zwei seyernierte Sulfatasen (Sulf1 und Sulf2) identifiziert, die überlappend von Pthlh und in proliferierenden Chondrozyten exprimiert werden. Transgene Mäuse, in denen Sulf1 und Sulf2 überexprimiert oder deletiert sind, sollen unter besonderer Berücksichtigung der Verteilung und Aktivität des Ihh-Signals auf ihren Knochenphänotyp untersucht werden. Hinweise auf Veränderungen der Ihh-Signale sollen in Doppelmutanten mit Mauslinien, in denen Ihh überexprimiert oder delitiert wurde oder die reduzierte HS-Mengen produzieren (Ext1)., bestätigt werden. Biochemische Untersuchungen sollen durchgeführt werden, um den Einfluß von Sulfatasen auf die Bindungseigenschaften von Ihh mit HS zu untersuchen. Zusammenfassend erwarten wir, neue Mechanismen zu identifizieren, welche die Bindung des Wachstumsfaktors Ihh an HS, seinen Transport und seine Freisetzten regulieren.