Untersuchungen zur Rolle von Mikrotubuli- und Aktinfilament-regulierenden Proteinen in der Megakaryo- und Thrombozytopoese

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Bender
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 268521205

Das Zytoskelett spielt eine grundlegende Rolle in der Thrombozytenproduktion und -funktion. Beim Spreading von Thrombozyten findet eine schnelle Umstrukturierung des Aktin-Zytoskeletts statt, bei der zunächst Filopodien und danach Lamellipodien gebildet werden. Es wurden bisher kontroverse Daten über die Rolle der Lamellipodien in der Thrombusbildung veröffentlicht. In anderen Zellen wurde bereits gezeigt, dass der regulatorische WAVE (WASp family verprolin-homologous protein) Komplex die Bildung von Lamellipodien fördert. Der WAVE-Komplex ist per se inaktiv, wird aber durch das Zusammenspiel der Untereinheit Cyfip1 (Cytoplasmic FMR1 Interacting Protein) und Rac1-GTP aktiviert. Der aktive WAVE-Komplex interagiert mit Arp2/3, was wiederum für die Bildung von verzweigten Aktinfilamenten entscheidend ist.In Vorarbeiten analysierten wir Cyfip1 flox/flox Pf4-Cre Mäuse, um die Rolle von Cyfip1 in der Thrombozytenfunktion zu untersuchen. Cyfip1-defiziente Thrombozyten konnten auf verschiedenen Oberflächen, die zuvor mit extrazellulären Matrixproteinen beschichtet worden waren, keine Lamellipodien ausbilden. Dennoch bildeten Cyfip1-defiziente Thrombozyten stabile Thromben auf Kollagenfasern ex vivo und in zwei Modellen der okklusiven arteriellen Thrombose in vivo. Ebenso blieben die hämostatische Funktion und die Aufrechterhaltung der Gefäßintegrität bei Entzündungen der Haut und Lunge bei den mutierten Mäusen unverändert. Hiermit können wir zeigen, dass die Ausbildung von Lamellipodien für eine stabile Thrombusbildung nicht erforderlich ist.Jedoch ist die Frage, welche Rolle Lamellipodien in der Thrombozytenfunktion spielen, weiterhin ungeklärt. In diesem Vorhaben werden wir die konditionalen knockout Cyfip1 flox/flox Pf4-Cre und Fam49b flox/flox Pf4-Cre Mäuse analysieren, um diese Frage zu adressieren. Vor kurzem konnte gezeigt werden, dass Fam49b ein negativer Regulator des WAVE-Komplexes ist und, dass Fam49, ebenso wie Cyfip1, aktives Rac1 binden kann. Weiterhin wurde beschrieben, dass der knockdown oder die Überexpression von Fam49b die Zellmigration stark beeinflußt. Unsere Arbeitshypothese ist, dass Cyfip1-defiziente Thrombozyten, die keine Lamellipodien ausbilden können, in ihrer Fähigkeit zu migrieren eingeschränkt sind. Daher werden wir in diesem Vorhaben mit Hilfe dieser beiden Mauslinien untersuchen, ob die Ausbildung von Lamellipodien essentiell für die Migration von Thrombozyten ist. Außerdem werden wir die Rolle von Lamellipodien für die Interaktion von Thrombozyten und Bakterien untersuchen.Die vorgeschlagenen Experimente werden neue Erkenntnisse über die Funktion von thrombozytären Lamellipodien liefern.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen