Untersuchungen zur Funktion der Rezeptor-Tyrosinkinase FGFR4 in der Krebszellinvasion und Apoptose

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	25 July 2007
Referee:	Rainer (Prof. Dr.) Deutzmann
Date of exam:	20 July 2006
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Biochemie, Genetik und Mikrobiologie > Lehrstuhl für Biochemie I > Prof. Dr. Rainer Deutzmann
Keywords:	Krebs <Medizin> , Zellmigration , Apoptosis , Krebszelle , Fibroblastenwachstumsfaktor , Rezeptor , SNP , BclXL , FGFR4 , FGFR4 , cancer , migration , apoptosis , BclXL
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	10515

Abstract (German)

Die Untersuchungen zur Interaktion von FGFR4 mit NCAM zeigten keinen Unterschied in den Bindungseigenschaften des Glycin- und Arginin-Allels des FGFR4 für dieses Zell-adhäsionsmolekül. Eine Interaktion von FGFR4 und NCDH konnte nicht nachgewiesen werden. In GST-Pulldown-Experimenten konnte eine Interaktion der extrazellulären Domäne des FGFR4 mit FGFR3, t-PA und Annexin II gefunden werden. ...

Abstract (German)

Die Untersuchungen zur Interaktion von FGFR4 mit NCAM zeigten keinen Unterschied in den Bindungseigenschaften des Glycin- und Arginin-Allels des FGFR4 für dieses Zell-adhäsionsmolekül. Eine Interaktion von FGFR4 und NCDH konnte nicht nachgewiesen werden. In GST-Pulldown-Experimenten konnte eine Interaktion der extrazellulären Domäne des FGFR4 mit FGFR3, t-PA und Annexin II gefunden werden. TAP-Pulldown-Experimente lassen T-Zell Rezeptor beta, MTHSP 75, ATP-Synthase-F1-Komplex, Tubulin, sowie IKK alpha als potenzielle FGFR4-Bindungspartner vermuten.

Durch cDNA-Makro-Array Analysen wurde die Co-Expression von BclXL mit FGFR4 identifiziert. Insbesondere eine eindeutige Co-Expression von FGFR4 mit den dabei untersuchten klassischen Zelladhäsionsmolekülen konnte nicht nachhaltig festgestellt werden. Die Expression von FGFR4(R388) führte allerdings zu einer erhöhten Expression von Matrix-Metalloproteinasen im Vergleich zum FGFR4(G388) bzw. der Mock-Kontrolle.

Die Untersuchungen zur Zellmigration und Krebszellinvasion validierten die suppressorische Wirkung des Glycin-Allels des FGFR4 in MDA-MB-231 und MDA-MB-435S Zellen, während das Arginin-Allel des FGFR4 die Migration, die Krebszellinvasion und das Branching begünstigte. Cytoplasmatisch-deletierte und kinase-inaktive Isoformen des FGFR4 verhielten sich in diesen physiologischen Assays ähnlich suppressorisch wie das Glycin-Allel des Rezeptors, wobei durch die cytoplasmatische Deletion des FGFR4 kein signifikanter Unterschied im Allelstatus dieser FGF-Rezeptor-Isoformen mehr beobachtet werden konnte.

Durch Apoptose-Assays konnte gezeigt werden, dass der FGFR4 die Chemoresistenz von Krebszellen erhöht, bzw. durch Knockdown des Rezeptors umgekehrt die Sensitivität von Krebszellen gegenüber einer Chemotherapeutikum-Behandlung verstärkt wird. Dabei werden die physiologischen Effekte in den verschiedenen Zelllinien durch eine Steigerung der eingesetzten Doxorubicin-Dosen verstärkt. Die Beeinflussung der Chemoresistenz oder Sensitivität von Krebszellen wird durch die grundlegende Co-Expression von BclXL und FGFR4 vermittelt. Die Signaltransduktion der FGFR4-induzierten BclXL-Expression erfolgt dabei über den ERK1/2-MAPK-Signalweg, was durch transiente, induzierbare Zellsysteme nachgewiesen wurde.

Translation of the abstract (English)

The FGF-receptor 4 (FGFR4) is the fourth member of the fibroblast growth factor receptor family. These receptor tyrosine kinases are controlling various processes like cell cycle, cell migration, proliferation, differentiation or apoptosis. Previously a single nucleotide polymorphism (SNP) for FGFR4 homologous to the G380R SNP in FGFR3 was found, in which the Arg388 allele of the receptor is ...

Translation of the abstract (English)

The FGF-receptor 4 (FGFR4) is the fourth member of the fibroblast growth factor receptor family. These receptor tyrosine kinases are controlling various processes like cell cycle, cell migration, proliferation, differentiation or apoptosis.
Previously a single nucleotide polymorphism (SNP) for FGFR4 homologous to the G380R SNP in FGFR3 was found, in which the Arg388 allele of the receptor is promoting the migration of cancer cells whereas the Gly388 expressing cells are suppressed in this behaviour. In addition the interaction of FGFR4 with NCAM was already shown; here it was postulated that these molecules within a whole signalling complex could be among those crucial factors, which are responsible for mediating these migratory or invasive effects.
Firstly on the one hand we performed interaction studies of FGFR4 with NCAM to prove this hypothesis and moreover on the other hand more interaction partners of the extracellular domain of FGFR4 should be found by GST- or TAP-tagging strategies to explain the cell´s behaviour in migration or invasion. Secondly in ectopically overexpressing breast cancer cell lines, conserved gene expression profiles linked with the Glycin-, Arginin-allele or various truncated isoforms of FGFR4 should be identified by the cDNA-Macro-Array technique. Thirdly cell migration and cancer cell invasion assays were done to characterize the behaviour of breast cancer cells, again ectopically expressing different FGFR4 constructs. Finally we analyzed the influence of FGFR4 expression on cancer cell survival by propidium iodide staining of different Doxorubicin-treated breast cancer cell lines and measured their apoptosis rates by fluorescence activated cell sorting. Furthermore different molecular biological experiments should elucidate the signal transduction pathways mediating the anti- or proapoptotic effects.

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