Die Tetraspanin-5 Expression in Mausmutanten mit Kleinhirndefizienzen

Abstract

<p>Tetraspanine sind Transmembranproteine, die sowohl mit intrazellulären Signaltransduktionsmolelülen als auch mit der extrazellulären Matrix interagieren. Sie sind in unterschiedlichen Organen an vielen Entwicklungsprozessen, wie zum Beispiel der Zellproliferation und –migration, beteiligt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Expression eines Mitglieds dieser Proteinfamilie, dem Tetraspanin-5, während der Entwicklung des ZNS näher charakterisiert. <br /> Zunächst wurde die Tetraspanin-5-Expression im Wildtyp mit der Expression an L7En-2 Überexpressions- und Nullmutationstieren verglichen. Es wurde gezeigt, dass die Tetraspanin-5 Expression mit der Reifung von Neuronen positiv korreliert. Ein wichtiges Ergebnis hierzu war, dass in den L7En-2 Überexpressionstieren, in denen eine verzögerte Reifung der Purkinjezellen in der Kleinhirnrinde vorliegt, eine verminderte Tetraspanin-5 Expression beobachtet wurde. Die Ergebnisse dieser Versuche sprechen also dafür, dass die Tetraspanin-5 Expression mit der Differenzierung von Neuronen einhergeht. In einem Folgeversuch zeigte die Tetraspanin-5 Expression zu gegebenen Zeitpunkten der Entwicklung in L7En-2 Deletionsmutanten keine Unterschiede zum Wildtyp. Dies bedeutet, dass eine starke Expression von Engrailed-2 nicht immer mit einer niedrigen Expression von Tetraspanin-5 einhergeht und umgekehrt. Wir schlussfolgern, dass der Transkriptionsfaktor Engrailed-2 die Tetraspanin-5 Expression nicht direkt reguliert und bezüglich der Tetraspanin-5 Expression nicht als „Master“-Regulator fungiert, sondern dass von einer komplexen indirekten Regulation des Tetraspanin-5 durch Engrailed-2 ausgegangen werden muss. <br /> Um die Funktion des Tetraspanin-5 während der Nervenzelldifferenzierung genauer zu charakterisieren, wurde in dieser Arbeit die Tetraspanin-5 Expression in weiteren Mausmutanten mit einem cerebellären Phänotyp untersucht. Hier zeigte sich, dass eine starke Tetraspanin-5 Expression in Purkinjezellen von weaver und reeler-Mäusen vorliegt, obwohl deren Dendritogenese massiv beeinträchtigt ist. Hingegen zeigten Expressionsuntersuchungen am Kleinhirn der staggerer-Mutante, dass in deren Purkinjezellen eine deutlich verminderte Expression von Tetraspanin-5 vorliegt. Gemeinsam ist allen drei Mausmutanten eine gestörte Morphologie des cerebellären Cortex, insbesondere die Ausrichtung und Reifung der Purkinjezellen betreffend. In allen Mutanten findet man einen wenig differenzierten Dendritenbaum. Das Besondere am staggerer Phänotyp ist jedoch, dass hier ein Fehlen der Dornfortsätze an den distalen Dendriten, welche über Synapsen den exzitatorischen Input der Purkinjezellen empfangen, vorliegt. Laut Larramendi und Sotelo ist die Formierung von Dornfortsätzen im Bereich der distalen Dendriten ein intrinsischer, zellautonomer Prozess. Die Ergebnisse meiner Arbeit zeigen daher, dass Tetraspanin-5 wahrscheinlich eine Funktion im Rahmen der Ausbildung von Dornfortsätzen und damit auch einen Einfluss auf die Synaptogenese hat. Damit liefern meine Ergebnisse erste Hinweise auf eine spezifische Funktion des Tetraspanin-5 während der Nervenzelldifferenzierung .<br /> Mit dem im Rahmen meiner experimentellen Arbeit hergestellten polyklonalen Antikörper gegen Tetraspanin-5 wird es in Zukunft möglich sein, durch entsprechende Manipulation der Tetraspanin-5 Expression die postulierten Funktionen experimentell zu überprüfen.</p>