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Zielsetzung und Fragestellung: Die Fusion von Zellen ist ein essenzieller Prozess in diversen biologischen Kontexten, zum Beispiel bei der Bildung von Osteoklasten (Miyado K et al., 2000, Ishii et al., 2006). Die meisten Zellen im Körper sind allerdings mononukleär. Das Tetraspanin CD9 wurde als potenzieller Regulator des Fusionsprozesses identifiziert, jedoch exprimieren auch auch nicht-fusionierende Zellen CD9. Die genauen molekularen Mechanismen und spezifischen Interaktionspartner, die diesen Prozess kontrollieren sind weitgehend unbekannt (Ishii et al., 2008). Ziel dieser Studie ist es, Interaktionspartner von CD9 zu identifizieren und mögliche zelltypspezifische Unterschiede zu analysieren, um die molekularen Mechanismen der Zellfusion besser zu verstehen.

Material und Methoden: Zur Untersuchung der Rolle von CD9 wurden zwei CD9 exprimierende Zelllinien verwendet: die Monozyten-Zelllinie THP-1, die nach Differenzierung zu Osteoklasten fusioniert, sowie die nicht-fusionierende Osteosarkom-Zelllinie MG-63. Die CD9-Überexpression wurde durch lentivirale Transduktion eines CD9-GFP-Vektors in diesen beiden Zelllinien erreicht. Die Analyse erfolgte auf mRNA-Ebene durch Genexpressionsanalysen und auf Protein-Ebene mittels Western-Blot-Analysen und Fluoreszenzmikroskopie. Zur Identifikation CD9-assoziierter Interaktionspartner sollen Co-Immunopäzipitationen mit anschließender Massenspektrometrie durchgeführt werden.

Ergebnisse: In THP-1-Zellen wurde auf mRNA Ebene eine 1,8±0,2-fache und bei MG-63-Zellen eine 1,6±2,8-fache CD9-Überexpression nachgewiesen. Auf Proteinebene konnte die Überexpression von CD9 in beiden Zelllinien durch Fluoreszenzmikroskopie im GFP-Kanal bestätigt werden, wobei das CD9-Protein an der Membran durch das fusionierte GFP sichtbar wurde. Weitere Analysen zur Gen- und Proteindetektion werden derzeit durchgeführt, Co-Immunopräzipitation mit Interaktionspartner-Analyse stehen noch aus.

Diskussion und Schlussfolgerung: Die Identifizierung von CD9-assoziierten Interaktionspartnern könnte dazu beitragen, die molekularen Mechanismen der Zellfusion besser zu verstehen. Unterschiede zwischen fusionierenden und nicht-fusionierenden Zelltypen könnten neue Einblicke in fusionsrelevante Signalwege bieten.

Weitere Analysen beinhalten die subzelluläre Lokalisierung der Interaktionspartner in Bezug auf CD9 sowie bioinformatische und funktionelle Ansätze zur Validierung dieser Interaktionen. Dieses Wissen könnte langfristig zur Entwicklung gezielter therapeutischer Ansätze führen, um pathologische Zellfusionen, wie z.B beim Riesenzelltumor, zu kontrollieren.