Strukturelle Interaktion von Cytokeratin-18 und ZAP90 im Rahmen der Retinolsäure-induzierten Apoptose in humanen Hepatomzelllinien

Das Proliferations-assoziierte Protein ZAP90 wird in humanen hepatozellulären Karzinomen vermehrt exprimiert. ZAP90-Proteinstrukturmotive (Ankyrin-Repeat, PH-Domäne, GTPase-Motiv) deuten auf eine Interaktion mit Apoptose-assoziierten Zellstrukturproteinen (Cytokeratine) und intrazellulären Signaltransduktionskaskaden (PI3-Kinase/AKT-Pathway) hin. Ziel der Untersuchungen war die Charakterisierung der ZAP90 Protein-Protein-Interaktion am Beispiel der Retinolsäure vermittelten Apoptose. Methodik: Hep3B und HepG2 Zellen wurden zeit- und konzentrationsabhängig mit All-trans Retinolsäure und 9-cis-Retinolsäure inkubiert. Die Kinasekaskaden (PI3-Kinase/AKT, ERK1/2, p38/HOG, JNK/SAPK) und Apoptosepathways (Caspase 9/3, PARP, CK-18) wurden mit Hilfe von Western-Blots untersucht. Die Immunhistochemie wurde mit kommerziellen CK-18 Antikörpern und einem von uns etablierten monoklonalen ZAP90 Antikörper durchgeführt. Ergebnisse: All-trans- und 9-cis-Retinolsäure induzieren in beiden Zelllinien die Apoptose. Retinolsäure inhibiert den PI3-Kinase/AKT vermittelten Survival-Pathway und aktiviert die pro-apoptotischen Pathways. ZAP90 und Cytokeratin-18 sind intrazellulär co-lokalisiert. Die Retinolsäure induzierte Apoptose führt zu spezifischen strukturellen Veränderungen des Cytokeratin-18 und ZAP90 Verteilungsmusters. Auch nach CK-18-Spaltung ist eine Co-Lokalisation der entstandenen CK-18 Fragmente mit ZAP90 nachweisbar. Schlussfolgerung: Die vorliegenden Ergebnisse weisen eine wesentliche Bedeutung der MAPK-Pathways in der Retinolsäure vermittelten Apoptose nach. Die ZAP90 PH- und GTPase-Domänen lassen eine funktionelle Interaktion mit dem PI3-Kinase/AKT Pathway vermuten. Die Co-Lokalisation von CK-18 und ZAP90 ist in allen Phasen Apoptose deutet auf eine spezifische Interaktion von ZAP90 und Cytokertain 18 hin. Sollten sich entsprechende Proteinkomplexe auch im humanen Serum nachweisen lassen, ergäben sich daraus neue diagnostische Ansätze.

Diagnostik - Hepatozelluläres Karzinom - MAPKinasen