Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Zellbiologie

Betreuer: Prof. Dr. Dieter G. Weiss



Diplom-Biologin Alexandra Jaeger
(e-mail: lxjaeger@gmx.de )

Characterization of apoptotic processes during the differentiation of human neural VM197 progenitor cells in vitro

The human neural VM197 progenitor cell line was studied to elucidate the interconnectivity of Wnt-driven cell determination and apoptotic processes. Apoptosis, the expression level of apoptosis-relevant genes and proteins as well as the influence of the Wnt-signaling pathway on apoptosis were analyzed biochemically and cellbiologically in comparison to undifferentiated, proliferating VM197 cells. The differentiation of VM197 cells was accompanied by an activation of both pro- and anti-apoptotic components of the extrinsic and the intrinsic apoptosis signaling cascade and an increase of apoptotic loss of cells. Differentiated cells were characterized by a diminished apoptotic susceptibility compared to proliferating cells. Beta-catenin cleavage and a significantly decreased apoptosis rate after the inhibition of GSK-3ß in differentiated cells indicate an interconnectivity of proteins of the canonical Wnt-signaling pathway and apoptotic signaling cascades.

Anhand der humanen neuralen VM197-Progenitorzelllinie wurde untersucht, inwieweit die Wnt-gesteuerte neurale Zelldeterminierung an Apoptoseprozesse gekoppelt ist. Zellen unterschiedlicher Differenzierungsstadien wurden hinsichtlich des Apoptosestatus, des Expressionsstatus Apoptose-relevanter Gene und Proteine, sowie des Verhaltens nach Inhibierung des Wnt-Signalweges biochemisch und zellbiologisch im Vergleich zu nicht-differenzierten, proliferierenden VM197 Zellen analysiert. Die dreitägige Differenzierung von VM197-Zellen ging mit einer Aktivierung sowohl pro- als auch anti-apoptotischer Komponenten der extrinsischen und der intrinsischen Apoptosesignalkaskade und einer Zunahme apoptotischen Zellverlustes einher. Differenzierte Zellen wiesen eine geringere Apoptosesuszeptibilität gegenüber proliferierenden Zellen auf. Das Auftreten von ß-Catenin-Spaltprodukten und eine signifikant verringerte Apoptoserate nach Inhibierung von GSK-3ß in differenzierenden Zellen deuten auf eine Interkonnektivität zwischen Proteinen des kanonischen Wnt-Signalweges und der Apoptosesignalkaskaden hin.