Nachwuchsgruppe von Dr. Jubin Kashef

Cadherine bilden eine Familie von Transmembran-Glykoproteinen und vermitteln Calcium-abhängige Zell-Zell-Adhäsion. Sie bilden nach einem Reißverschlussmechanismus stabile Zell-Zell-Verbindungen und verknüpfen Zellen miteinander zu einem Gewebe oder Zellverband. Cadherine sind auch für die Regulation von Zellwachstum sowie die Übermittlung von Signalen für die Zelldifferenzierung verantwortlich. Trotz ihrer hohen strukturellen Ähnlichkeit sind die Funktionen einzelner Cadherine deutlich verschieden: Einerseits vermitteln sie Zell-Zell-Adhäsion, andererseits fördern sie die Zellwanderung.

 

Wenn Cadherin-11 vorhanden ist (links) bilden die Zellen lange Zellausläufer, wenn es fehlt (rechts) sind die Zellen rund.

Die Rolle der Cadherine in der Zell-Zell-Adhäsion wird inzwischen sehr gut verstanden. Dagegen ist der Mechanismus Cadherin-vermittelter Stimulation der Zellwanderung noch unzureichend untersucht. Insbesondere gilt es dabei, die Wirkungsweise des mesenchymalen Cadherin-11 zu verstehen, denn es ist verstärkt in Prostata- und Brusttumoren exprimiert und fördert deren Invasion in gesundes Gewebe. Eine ähnliche Wirkung scheint es auch bei der inflammatorischer Arthritis zu spielen, wo Zellen der Synovia sich auf dem Knochengewebe ausbreiten und diese somit zerstören.

Als geeignetes Modellsystem, um den Mechanismus von Cadherin-11 in der Zellwanderung zu charakterisieren, dienen Neuralleistenzellen. Neuralleistenzellen sind frühe embryonale Zellen, die unter anderem in das Gesichtsfeld einwandern, um dort die Gesichtsknochen zu bilden. Sie sind ein ideales Modell, um Zellwanderung zu analysieren, denn hier lässt sich die Migration einzelner Zellen im Gesamtorganismus untersuchen. Erstaunlicherweise ähnelt dieses Migrationsverhalten stark dem metastasierender Tumorzellen.

Wir konnten erst kürzlich zeigen, dass Cadherin-11 die Zellwanderung fördert, da es für die Ausbildung der Zellfortsätze, mit denen die Zellen ihren Wanderungsweg ertasten, benötigt wird. Ein Verlust von Cadherin-11 blockiert dagegen die Zellwanderung (Kashef et al., 2009). Ziel dieser Young Investigator Group ist die Aufschlüsselung des Mechanismus, wie Cadherine die Zellmigration fördern. Gelingt es uns diesen Signalweg näher zu charakterisieren, könnten wir diesen gezielt unterbrechen und damit die Wanderungsbewegung der Zellen unterbinden.