Funktionelle Charakterisierung von Mediatoren und Zielgenen des "crosstalks" zwischen TGFß- und Ras-Signalkaskaden im Pankreaskarzinom

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Im Rahmen eines laufenden Projektes haben wir in hoch-parallelisierten Zell-basierten Assays eine große Anzahl von neuen Pankreaskarzinom-Kandidatengenen auf bisher unbekannte Tumor-relevante Funktionen getestet. Insgesamt wurden 14 vielversprechende Kandidaten für weitergehende detaillierte Analysen ausgewählt. Eine erste Publikation zur Rolle des Kandidatengens Galectin-3 (Gal-3) im Pankreaskarzinom ist bereits erschienen (Hann et al., 2011); zwei weitere Manuskripte zu neuen onkogenen Funktionen von Cofilin-1 und FASTK sind eingereicht bzw. in Vorbereitung. Als einer der interessantesten Kandidaten erschien in diesem Zusammenhang das Gen placenta-specific 8 (Plac8), das für ein kleines Protein mit einer Masse von ca. 16 KDa kodiert, dessen physiologische Funktion bisher unbekannt ist. Unsere bisherigen Untersuchungen zeigen, dass Plac8 weder im gesunden noch im entzündlich veränderten Pankreas anzutreffen ist, jedoch in mindestens 70 % der invasiven Adenokarzinome des Pankreas stark überexprimiert wird. Interessanterweise findet sich die gleiche Situation in transgenen Mausmodellen des Pankreaskarzinoms, in denen in der Folge der Pankreas-spezifischen Aktivierung von onkogen mutiertem K-Ras duktale Adenokarzinome mit starker ektopischer Expression von murinem Plac8 entstehen.RNAi-vermittelter knockdown der Plac8-Expression führte zu einer massiven Inhibition der Proliferation in allen untersuchten Pankreaskarzinom-Zelllinien, die sich auch in einer signifikant verminderten Fähigkeit der Zellen zu substratunabhängigem Wachstum äußerte. Apoptoseraten waren hingegen nicht verändert. Durchflusszytometrische Untersuchungen ergaben, dass sowohl der G1/S- als auch der G2/M-Phasenübergang im Zellzyklus nach Plac8-knockdown verlangsamt waren. Da die molekulare Funktion von Plac8 bisher völlig ungeklärt ist, existieren bisher jedoch keine Anhaltspunkte dafür, über welche Mechanismen diese Effekte vermittelt werden.In dem hier beantragten Projekt sollen diese molekularen Mechanismen aufgeklärt und somit auch mögliche neue Ansatzpunkte für therapeutische Interventionen identifiziert werden. In Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern sollen hierbei unter anderem reverse phase protein arrays eingesetzt werden, um Veränderungen in zellulären Signalkaskaden nach Plac8-knockdown zu charakterisieren. Metabolische Markierung von Proteinen mit stabilen Isotopen (SILAC) mit anschließender Plac8-Immunpräzipitation und massenspektroskopischen Analysen soll eingesetzt werden, um direkte Interaktionspartner von Plac8 zu identifizieren. Parallel dazu sollen gut definierte transgene Mausmodelle des Pankreaskarzinoms auf den generalisierten Plac8-knockout-Hintergrund gezüchtet werden, um die Auswirkungen des Wegfalls der ektopischen Plac8-Expression auf die Entstehung und Progression von Pankreastumoren bzw. Vorläuferläsionen zu analysieren.