Fischkeratine und die Evolution des Intermediärfilament-Cytoskeletts

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Markl
• Fachliche Zuordnung: Zoologie
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5173626

Keratine sind Intermediärfilament(IF)-Proteine, also schwerstlösliche Komponenten des Wirbeltier-Cytoskeletts, und dienen der Form und Reißfestigkeit von Zellen. Die rund 30 verschiedenen Keratine des Menschen treten je nach Zelltyp in unterschiedlichen Mustern auf und eignen sich daher als Differenzierungs- und Tumormarker. Das Keratinsystem des Krallenfrosches ist im Prinzip ähnlich, während sich bei den Invertebraten die Spur der Keratine rasch verliert. Nun fanden wir bei der Forelle und zwei anderen Knochenfischen ein komplexes und beim Katzenhai ein recht einfaches Keratinsystem, jeweils stark abweichen von Frosch und Mensch. Woher kommen diese fundamentalen Unterschiede? Warum gibt es überhaupt so viele Keratine? Wozu dient ihre zelltypspezifische Expression? Was ist dabei funktionell, was Ergebnis neutraler Evolution? Diese bisher bei IF-Proteinen generell offenen Fragen soll unser Projekt beantworten helfen. Bisher haben wir bei Forelle und Katzenhai acht Keratine sequenziert und von Mensch bis Hai einen Keratinstammbaum erstellt. Dieser soll jetzt für Forelle und Katzenhai komplettiert, duch Keratine eines höchst urtümlichen Wirbeltiers (Neunauge) entscheidend erweitert und durch Genstrukturanalysen abgesichert werden. Neben der molekularen Evolution der Fischkeratine soll unser Projekt auch Daten zur Evolution der Fische liefern und außerdem die Basis schaffen, um Keratine als Zelltypmarker in der Histologie und Pathologie der Fische zu etablieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen