Veränderungen der Zelloberflächenmembran während der Zellteilung
In der Mitose lösen sich Zellen vorübergehend voneinander und nehmen eine runde Form an. Ist die Teilung vollendet, strecken sich die Tochterzellen und nehmen wieder ihre Interphasenform an. Diese vorübergehenden Veränderungen finden sowohl in Zellkulturen als auch in vivo im Gewebe statt. Mit Beginn der Mitose unterliegt die Zelloberfläche morphologischen Umbauprozessen. Um die Gewebeentwicklung besser verstehen zu können, müssen diese biochemischen Veränderungen besser erforscht werden. Das EU-finanzierte Projekt MCS (Mammalian cell surface reorganization during cell division) analysierte daher zellzyklusabhängige biochemische Veränderungen der Zelloberfläche. Mit Massenspektrometrie und quantitativer Proteomanalyse wurden zellzyklusabhängige biochemische Veränderungen in der Membran untersucht. Zunächst wurden mittels membranundurchlässiger Biotinmarkierung Zelloberflächenproteine isoliert und Veränderungen ermittelt, die zwischen Interphase und Mitose stattfinden. Identifiziert wurden 660 Proteine der Zelloberfläche und assoziierte Proteine. 64 von ihnen wurden während der Mitose reproduzierbar angereichert. Wie die Daten zeigten, sind die Adhäsionsmoleküle zum Großteil Proteine, deren Zelloberflächenexposition sich mit fortschreitender Mitose verändert. Zwei Proteine aus der Familie der Cadherin-Adhäsionsproteine, die so genannten Procadherine PCDH 7 und PCDH1, werden zu Beginn der Mitose hochreguliert. Nun entdeckte man, dass diese Moleküle den Rundungsdruck auf die Zellen während der Mitose generieren. Ein RNAi-Knockdown bei Procadherinen ergab, dass sich die Dynamik der mitotischen Zellrundung verlangsamt. Nun soll weiter an den anderen im Proteom-Screen identifizierten Zelloberflächenproteinen geforscht werden. Die Ergebnisse zu den biochemischen Veränderungen der Zelloberflächen ebnen neue Wege in der Mitoseforschung.
Schlüsselbegriffe
Zellteilung, Zelloberflächenmembran, Mitose, MCS, Proteom, Procadherine
