Das Tumorprotein D52-like2 (TPD52L2), auch bekannt als TPD54, gehört zur Familie der Tumorproteine D52 (TPD52). Erhöhte Expressionslevel von TPD52L2 wurden in verschiedenen menschlichen Malignitäten, wie Brustkarzinomen, beobachtet. Es ist jedoch kein mechanistischer Zusammenhang zwischen TPD52L2-Expression und Krebsprogression bekannt.
Eine der Charakteristiken von Krebszellen ist die Entwicklung eines migratorischen und invasiven Phänotyps. Bei wandernden Zellen regulieren Aktin-Dynamiken die Bildung von Ausstülpungen, die Stabilisierung des sog. «leading edge» der Zelle und die Retraktion des Hinterteils der Zelle. Das Verständnis der Regulation der Zellmotilität und der Dysregulation des Aktin-Zytoskeletts in Krebszellen ist daher von hoher mechanistischer Relevanz. Das Ziel meiner Arbeit ist es, die Rolle von TPD52L2 in der Zellmigration mechanistisch zu charakterisieren, wobei der Schwerpunkt auf Brustkrebszellen liegt.
In einem Zellmigrations-Assay mit zwei Brustkrebszelllinien (BT549 und MDA-MB-231) stellten wir fest, dass sich TPD52L2-depletierte Zellen schneller bewegten, wenn die Zellen dicht waren, d. h. bei sog. «Confinement». Kein Unterschied wurde bei spärlicher Dichte der Zellen beobachtet. Dies deutet auf eine potenzielle Beteiligung des Zytoskeletts hin. Während keine Wirkung auf Mikrotubuli beobachtet wurde, stellten wir fest, dass TPD52L2-depletierte Zellen ein ungeordnetes Aktin-Zytoskelett mit kürzeren Stress-Fasern als die nicht-depletierten Zellen aufwiesen. Diese Feststellung ist konsistent mit schnellerer Zellbewegung unter beengten Bedingungen. Dieser Effekt wurde durch Wiederexpression von TPD52L2 rückgängig gemacht. Darüber hinaus hatten TPD52L2-depletierte Zellen kleinere Fokale Adhäsionen sowie weniger Invadopodien. Letzterer Effekt könnte erklären, dass TPD52L2 knockdown Zellen eine geringere Neigung zur Invasion aufwiesen. Da Aktindefekte die Fähigkeit von Zellen beeinträchtigen könnten, sich an mechanische Reize anzupassen, haben wir Zellen auf Acrylamidhydrogelen unterschiedlicher Steifigkeit gezüchtet (0.5 bis 10 kPa). Wir stellten fest, dass TPD52L2-depletierte Zellen ihre Fähigkeit verloren haben, sich an steifere Substrate anzupassen, was auf eine Rolle dieses Proteins bei der Anpassung an steifere Umgebungen hinweist, eine wichtige Eigenschaft von Krebszellen. Schließlich haben wir mit Hilfe der atomic force microscopy die Steifigkeit von TPD52L2-depletierten Zellen bestimmt und festgestellt, dass sie steifer sind als Kontrollzellen. Insgesamt legen unsere Ergebnisse nahe, dass TPD52L2 eine Rolle bei der zellulären Motilität durch die Regulation des Aktinzytoskeletts und der mechanoadaptiven Eigenschaften von Zellen spielt. Diese Ergebnisse schaffen einen Rahmen, um die zellulären Rollen von TPD52L2 und seine Beteiligung an der Krebsentwicklung besser zu verstehen.