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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-83917
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8391/


Einfluss von DIAPH1 auf das metastatische Potential von Kolonkarzinomzellen

Jopp-Saile, Jana Nele Leandra

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Freie Schlagwörter (Deutsch): DIAPH1 , Kolonkarzinomzellen , Metastasierung , Mikrotubuli , Zelldynamik
Basisklassifikation: 44.03
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Windhorst, Sabine (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 28.11.2016
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 06.03.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Durch diese Arbeit sollte der Einfluss von autoinhibiertem DIAPH1 auf das metastatische Potential der HROC24 Kolonkarzinomzellen untersucht werden.
Hierzu wurden durch Immunfluoreszenz die Filopodien-Formation, die membranständige E-Cadherin Lokalisation und der endosomale Vesikeltransport untersucht. Die Zellmorphologie wurde lichtmikroskopisch bestimmt. Durch einen DNase Assay wurde die intrazelluläre Aktinverteilung ermittelt. Zelldynamik und Invasionspotential wurden mit einer Zeitreihe von lichtmikroskopischen Bildern analysiert. Die Ergebnisse basieren auf der detaillierten Gegenüberstellung von DIAPH1 Kontroll- und Knock down-Zellen.
Gezeigt wurde, dass autoinhibiertes DIAPH1 nicht als Aktin-Nukleator agierte. Weder die intrazelluläre Aktinverteilung noch die Morphologie der Kontroll- und Knock down-Zellen wurden beeinflusst. Dennoch wurden bei Knock-down-Zellen eine schwächere Ausbildung der Filopodien, eine reduzierte membranständige E-Cadherin Lokalisation und eine geringere Anzahl an Endosomen festgestellt. Um eine definitive Aussage über die Auswirkungen von autoinhibiertem DIAPH1 auf das Invasionspotential der HROC24 Kolonkarzinomzellen zu treffen, muss der Live Cell Imaging Versuch noch mehrmals wiederholt und durch weitere Untersuchungen ergänzt werden.
Anzunehmen ist, dass diese Ergebnisse auf Mikrotubuli-stabilisierenden Effekten von autoinhibiertem DIAPH1 basieren. Bezugnehmend zu HCT116 Kolonkarzinomzellen könnte autoinhibiertes DIAPH1 folgende Auswirkungen auf relevante Prozesse der Metastasierung haben: Durch eine verstärkte Filopodien-Formation könnten mehr Zell-Matrix-Kontakte ausgebildet werden und dadurch anfängliche Prozesse der Zellmigration direkt beeinflusst werden. Zudem fördert möglicherweise eine verstärkte E-Cadherin Lokalisation durch ausgeprägte Zell-Zell-Kontakte die kollektive Invasion. Weiterhin ist durch die gesteigerte Anzahl an Endosomen anzunehmen, dass allgemein Mikrotubuli-bedingte Transportvorgänge durch autoinhibiertes DIAPH1 beeinflusst werden und die Zellkommunikation gesteigert wird.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass autoinhibiertes DIAPH1 durch gezieltes Modulieren zellulärer Prozesse das metastatische Potential der HROC24 Kolonkarzinomzellen steigert. Der zugrunde liegende Mechanismus von autoinhibiertes DIAPH1 basiert nicht auf Aktin-nukleierenden Wirkungen, sondern ist wahrscheinlich auf dessen Mikrotubuli-stabilisierende Effekte zurückzuführen.
Kurzfassung auf Englisch: The intent of this work was to investigate the influence of autoinhibited DIAPH1 on the metastatic potential of HROC24 colon carcinoma cells.
In doing so, formation of filopodia, localisation of membrane-bound E-Cadherin and endosomal vesicle trafficking were investigated through immunofluorescence. Cell morphology was determined by light microscopy. With the help of a DNase assay the intracellular distribution of actin was calculated. Cell dynamics and invasive potential were analysed with a time series of photos taken with a light microscope. The results are based on comparing DIAPH1 control and knockdown cells.
It was shown that autoinhibited DIAPH1 was not operating as an actin nucleator. Neither the intracellular distribution of actin nor the morphology of control and knockdown cells were influenced. However, knockdown cells showed a weaker development of filopodia, a reduced localisation of membrane-bound E-Cadherin and a diminished number of endosomes. In providing evidence to the question of how autoinhibited DIPAH1 affects the cell invasion of HROC24 colon carcinoma cells, the Live Cell Imaging experiment must be repeated several times and complemented by further examinations.
Presumably, these results are based on the microtubule stabilising effects enacted by autoinhibited DIAPH1. With references to HCT116 colon carcinoma cells, autoinhibited DIAPH1 could have following impact on relevant processes of the metastasis; due to an increased formation of filopodia more cell-matrix contacts could be established and, as such, the initial processes of cell migration could be influenced directly. Furthermore, a strengthened localisation of membrane-bound E-Cadherin could support collective invasion through distinct cell-cell contacts. Moreover, the enhanced number of endosomes in control cells indicates that autoinhibited DIAPH1 influences transport processes of microtubule in general. This implies an intensification of cell communication.
In conclusion, the results show that autoinhibited DIAPH1 increases the metastatic potential of HROC24 colon carcinoma cells by modulating cellular processes. While the underlying mechanism of autoinhibited DIAPH1 does not affect the actin nucleation, it might be influenced by DIAPH1’s effects on the stabilisation of microtubule.

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