Der Einfluss von Adenosintriphosphat auf das Neuritenwachstum Neural cell adhesion molecule exprimierender Neuroblastomzellen

Abstract

Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss der ATP-Bindung auf das durch NCAM stimulierte Neuritenwachstum über das RTCA-(Real-time cell analysis) Verfahren zu untersuchen. Im ersten Schritt wurden B35-Neuroblastomzellen mittels Lipofektion transfiziert und daraufhin die NCAM140- und NCAM180-Proteinexpression über das Western BlotVerfahren überprüft. Es standen die drei Zelllinien B35-WT (ohne NCAM), B35-NCAM140 und B35-NCAM180 zur Verfügung, bei denen das Neuritenwachstum durch Zellimpedanzmessung (RTCA) überprüft und veranschaulicht werden konnte. Alle drei Zelllinien wurden in Abwesenheit oder Anwesenheit von ATP kultiviert und dessen Einfluss auf die Neuritogenese gemessen und fotographisch dokumentiert. Zusammenfassend kann geschlussfolgert werden, dass Adenosintriphosphat das NCAM-induzierte Neuritenwachstum inhibiert. Sowohl durch die Messung mittels RTCA als auch durch eine fotographische Analyse lies sich zeigen, dass die Neuritenausbildung in NCAM-exprimierenden Zellen über steigende ATP-Konzentrationen stufenweise gehemmt werden kann. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen sich sehr gut mit den Studien anderer Forschungsgruppen in Einklang bringen, in denen man eine Unterbrechung der für die Neuritogenese entscheidenden Signalwege bei einer ATP-Bindung vermutete.

The neural cell adhesion molecule NCAM is a member of the immunoglobulin superfamily and involved in the development and regeneration of the nervous system. NCAM is expressed in three major isoforms. Two of them two have large intracellular domains of different lengths and are named according their apparent molecular weight as NCAM140 or NCAM180. NCAM140 is known to promote neurite outgrowth, whereas NCAM180 stabilizes cell-cell contacts. Beside its role in neurite outgrowth NCAM contains also an ATPase activity on its extracellular domain. Here we quantified neurite outgrowth of neuroblastoma cells, which were transfected with either NCAM140 or NCAM180 in the absence or presence of ATP. We could confirm that NCAM140 strongly promotes neurite outgrowth, whereas NCAM180 only to a minor extend stimulates neurite outgrowth. Furthermore, application of ATP reduced the NCAM-induced neurite outgrowth to background levels in a concentration- and isoform-dependent manner.