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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES

1-3 (EX 1-3) vom Cadherin-11 des Xenopus (Xcad-11) gewählt. Xcad-11 wird in
Filopodien von Neuralleistenzellen (NLZ) exprimiert und wird zur Kommunikati-
on während der Wanderung von NLZ benötigt.
Erste Ergebnisse
Die Kultivierung der animalen Kappen war erfolgreich auf 0,1% Gelatine und in
RDX- Medium (Fukui et al., Dev. Growth Differ. 2003, 45). Die erfolgreiche Induk-
tion von NLZ mittels Injektion von tBR und XFz7 wurde durch eine in situ Hybri-
disierung mit einem frühen Marker für Neuralleistenzellen (c-myc) nachgewiesen.
Um den Aufbau der funktionalisierten Oberflächen an unserem Modell zu
untersuchen, müssen zuerst die physikalischen Eigenschaften des XCad-11 ermittelt
werden. Die Bindung der Histidine des Xcad-11 an die DOGS-NTA-Lipide der
Lipidmembranen wurden mit Hilfe einer Quarzmikrowaage (engl. Quarz-Cristal-
Microbalance = QCM) untersucht (3). Zunächst wurde eine Lipid-Membran mit
einem DOGS-NTA(Ni)-Lipidanteil von 2% durch Vesikelfusion auf dem Quarzkri-
stall gebildet. Anschließend wurde Xcad-11 zugegeben, was zu einer Abnahme der
gemessenen Frequenz (Af) um 17 Hz führte (3a). Diese Frequenzabnahme entspricht
einer Massenzunahme auf der Oberfläche und ist durch die Bindung des Xcad-11
an den NTA-Ni-Komplex bedingt. Weiter wurde die Bindung des Xcad-11 an eine
Lipid-Membran mit DOGS-NTA(Ni)-Lipidanteil von 7% vor und nach der Zuga-
be von zusätzlichem NiCl2 untersucht (obwohl schon Lipide mit Ni besetzten
NTA-Taschen verwendet wurden). Die Messung zeigte, dass in beiden Fällen die
Frequenz um 15 Hz abnahm (Af = 15 Hz), eine NiCl2-Zugabe jedoch zu einer
schnelleren Frequenzabnahme, also einer effektiveren Xcad-11-Bindung führte (3b).
Der Vergleich der Frequenzabnahmen (Af) der Messungen mit einem DOGS-
NTA(Ni)-Lipidanteil von 2% und 7% zeigt, dass diese vergleichbar sind (Af = 17 Hz
bzw. 15 Hz). Da die Frequenzabnahme einer Massenzunahme entspricht, bedeutet
dies, dass bei beiden DOGS-NTA(Ni)-Lipidanteilen ungefähr die gleiche Menge an
XCad-11-Proteinen an den NTA-Ni-Komplex binden. Dieses Ergebnis kann mit
einer Sättigung der Oberfläche durch XCad-11-Proteine erklärt werden, da die ein-
zelnen Proteine ohne Ca2+-Zufuhr wahrscheinlich nicht wie in Abb. 2 gezeigt, son-
dern flach auf der Oberfläche liegen. Damit würden sie freie NTA- Ni-Lipide für
weitere Proteine unzugänglich machen. In den nächsten geplanten Messungen soll
deshalb der Einfluss von Ca2+ erforscht werden.
Bei induzierten animalen Kappen auf diesen Lipidoberflächen ist nach 48 h
Kultur eine Wanderungsbewegung im Gewebe sichtbar: Die Zellen wandern zum
Rand des Gewebes und an dieser Grenzfläche sogar aus dem Gewebe heraus (4 d,
weiße Pfeile). Außerdem traten Änderungen der Zellform im induzierten Gewebe
auf, was ein Hinweis für Symmetriebruch (apikal/basal -> Wanderungsbewegung
Vorderseite) am Geweberand ist (4 a-e). Um die Induktion der NLZ auch in vivo
verfolgen zu können, wurde zusätzlich ein GFP-Reporter-Konstrukt des NLZ-
Markers Slug injiziert (4 f). Die Aktivierung der GFP-Fluoreszenz zeigt eine erfolg-
reiche Induktion von NLZ an.