Die Funktion des Transkriptionsfaktors Akna in der Neurogenese - von der Entwicklung zur Reprogrammierung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Akna war zu Beginn des Projektes als ‚AT-Hook Transkriptionsfaktor‘ beschrieben. Unsere Arbeiten in diesem Projekt haben gezeigt, dass dies falsch war, und auf einem falschen C-Terminus des Proteins in der ursprünglichen Veröffentlichung beruht. Wir konnten dies herausfinden, in dem wir zuerst Antikörper generiert haben, die wir u.a. mit knock-down Konstrukten verifiziert haben. Diese zeigten, dass das Akna Protein nicht im Kern, sondern am Mutterzentriol des Zentrosoms lokalisiert ist. Deletionskonstrukte zeigten dann, dass die letzte coiledcoil Domäne am C-terminus des Aknaproteins hierfür verantwortlich ist, und dass daher das falsch klonierte ursprünglich publizierte Aknaprotein nicht richtig lokalisiert werden konnte. Somit ergab sich eine Änderung in dem Projekt, da wir nun herausfinden mussten, wie ein Zentrosomprotein die drastischen Effekte in der Cortexentwicklung, die im Antrag beschrieben wurden, auslösen kann. Mittels Funktionsgewinn- und Funktionsverlustanalysen konnten wir zeigen, dass Akna die Nukleierung und Verankerung von Mikrotubuli am Zentrosom sowie die Rekrutierung von Camsap3 an das Zentrosom vermittelt. Vor allem durch letzteres werden die Adherens Junctions der neuralen Stammzellen geschwächt, so dass zusammen mit der verstärkten zentrosomalen Mikrotubuliorganisation das Auswandern der Zellen aus der Stammzellnische veranlasst wird. Wenn Akna reduziert wird, können die Zellen sich nicht ablösen und verbleiben in der Nische, was wir in vivo und mit live imaging in slices zeigen konnten. Umgekehrt führt eine Erhöhung von Aknaprotein zur sofortigen Ablösung der Zellen und der Wanderung und Differenzierung in basale Vorläuferzellen in der Subventrikulärzone. Besonders spannend war, dass Akna alleine als Mikrotubuliorganisationszentrum fungieren kann, und dass Akna allgemein, also zum Beispiel auch in Brustepithelzellen, epitheliale-mesenchymale Ablösungsprozesse (EMT) reguliert. Da wir somit ein neues Zentrosomprotein mit zentraler Funktion identifiziert hatten, konnten wir diese Arbeit (die natürlich wesentlich länger als geplant gedauert hat) in Nature publizieren.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2019) The centrosome protein Akna regulates neurogenesis via microtubule organization. Nature 567, 113-117
Camargo Ortega G., Falk S., Johansson P.A., Peyre E., Broic L., Sahu S.K., Hirst W., Schlichthaerle T., De Juan Romero C., Draganova K., Vinopal S., Chinnappa K., Gavranovic A., Karakaya T., Steininger T., Merl-Pham J., Feederle R., Shao W., Shi S.-H., Hauck S.M., Jungmann R., Bradke F., Borrell V., Geerlof A., Reber S., Tiwari V.K., Huttner W.B., Wilsch-Bräuninger M., Nguyen L. and Götz M.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41586-019-0962-4)
