vorgehen

nicht Binden von Wnt an Frizzled Rezeptor

-> Bestehen Bleiben des Destruktionskomplexes aus GSK-3beta, APC, Axin

1. Binden von beta-Catenin an Destruktionskomplex

2. Degradierung von beta-Catenin durch Phosphorylierung und Proteosome

   -> keiner Akkumulation von beta-Catenin

3. Binden von Co-Repressoren an TCF/LEF im Zellkern

=> keine Aktivierung der Expression von Selbsterneuerungsgenen

Binden von Wnt an Frizzled Rezeptor

-> Aufloesung des Destruktionskomplexes durch Binden von Axin an LRP und Frizzled Rezeptor

1. Inaktivierung des Destruktionskomplexes durch Entfernen von Axin

2. keine Spaltung von beta-Catenin -> Akkumulation von beta-Catenin

3. Diffusion von beta-Catenin in Zellkern

4. Binden von beta-Catenin an TCF/LEF

=> Aktivierung der Expression von Selbsterneuerungsgenen

—> 1. HMoC

1. Binden von PDGF an PDGF-R

2. Dimerisierung und Aktivierung

3. Konformationsaenderung

4. Kovalente Modifikation der Polypeptidketten -> Phosphat als Bindeseiten/-material

5. Binden von anderen Proteinen mit produziertem Phosphat an Bindestellen

   -> Aktivierung dieser

1. Fehlen von Y527

2. Entkopplung von GF -> keine Konformationsaenderung zur Aktivierung noetig

=> Pro-Proliferationssignal unabhaengig von Ligand

—> 1. HMoC

1. Umwandeln von GDP zu GTP mittels GEF -> Aktivierung von RAS protein mittels GTP

   -> Aktivierung von Proliferations- und Zellwachstumssignal

2. Phosphorylieren von GTP zu GDP durch Katalysator GAP

   -> Kontrolle der Proliferation durch RAS Protein

Mutation im RAS Protein: keine Phosphorylierung von GTP -> permanentes aktives RAS Protein -> ungehinderte Proliferation- und Wachstum der Zelle mit glz. Stimulation der Proteinsynthese und Zellzyklusprogression, Verhinderung der Apoptose

—> 1. HMoC + 2. HMoC -> 9. HMoC + 10. HMoC

1. Binden von Liganden an TkR

2. Phosphorylierung von Dimer, Tyrosinbindung an TkR

3. Binden von Grb-2 Adaptorprotein zum Phosphorylieren von TkR -> Aktivierung

4. Interaktion von Grb-2 mit RAS GEF -> RAS Proteinaktivierung

5. Aktivierung von MAPKK/MEG

6. Aktivierung von MAP-K/ERK1/ERK2

7. Veraenderung von Proteinaktivitaet / Genexpression

   -> Veraenderung der Proteinsynthese, Transkription, Chromatinremodellierung

—> 10. HMoC

1. Hypophosphorylierung in G1-Phase -> Freilassen von HDAC durch B-Seiten-Oeffnung

2. Hyperphosphorylierung an Checkpoint der G1-Phase (R-Pkt.)

   -> Verlust der Wachstumsstoppenden Kraft

   -> Freilassen von E2F durch A-Seiten-Oeffnung und Binden an E2F-Zielgene

   => erfolgreiches Durchlassen durch R-Pkt.

—> 2. HMoC -> 1. HMoC

Mutation von pRB: permanent deaktives Rb => E2F dauerhaft frei

Phosphatase and Tensin Homologue on Chr. 10

1. Diphosphate

2. Triphosphate

-> Zellproliferation und Anti-Apoptotisch bis Phosphorylierung

Punktmutation: permanent aktives Pro-Proliferationssignal und anti-apoptotische Wirkung

—> 1. HMoC + 9. HMoC

lokale Chromatinkondensation -> Formierung von Komplexen

• mit HMT: Intensivierung der Kondensation / Induktion der De-Kondensation

• mit DNMT3a: interaktives Imprinting-Molekuel -> permanente Aktion abhg. von Day-to-Day

Mechanismus

Acetylierung der C-Gruppe -> Transfer zum Histon -> negativitaet -> Repulsion

-> durch HTM: Regulation der Transkription abhg. von Lese- und Bindungspartner

=> An- und Ausschalten der Transkription durch Interaktion mit Partnern

Behandlung

• Transkriptionale Repression: TSGs -> HDAC-Inhibitor-angreifende Medikamente zur Aktivierung der deaktivierten TSGs

• Transkriptionale Aktivierung: Entfernen der Acetyl-Gruppe -> Stoppen des Proto-Onkogens/Rb

—> 1. HMoC + 2. HMoC

Transformation von Cytosin zu 5-Methyl-Cytosin durch DNA-Methyl-Transfer an CpG Inseln

-> Zugang fuer mutagenen Effekt durch Entfernen des “Dachs” der CpG Inseln

Punktmutation durch Tranformation von Cytosin zu 5-Methly-Cytosin und hydrolytische Deamination

—> 8. HMoC (genom. Instabilitaet)

Angriffspunkte

• SAM: Methylgruppendonor <-> Methyldefizit -> epigenetische Modifikation —> 8. HMoC

• SP1: Bindungseite zum Schutz der Gene (primaer CpG Inseln) vor Methylierung -> keine Anwesenheit von Proto-Onkogenen durch verhinderten Zugang

  => Mutationen von SP1 in Tumorzellen —> 8. HMoC

in Tumorzellen

• DNMT3A/B-Ueberexpression -> Aktivierung von stummen X-Chromosomen und Proto-Onkogenen —> 8. HMoC

• DNMT1 Ueberexpression -> Deaktivierung von TSG —> 2. HMoC

• Lokale Hypermethylierung an ungeschuetzten CpG Inseln -> Deaktivierung von Differenzierungsgenen und TSG + Aktivierung von stummen X-Chromosomen und Proto-Onkogenen —> 2. HMoC + 8. HMoC

Antwort auf DNA-Schaeden -> Interaktion der Integrin mit Cytoskelett

Lamininrezeptor alpha6 beta4: Anheften von Epithelzellen an Lamininnetzwerk zum Retten vor Anoikis nach Tumorzellinvasion

-> Integrin-Switch: Wechsel des Genexpressionsprogramm nach Aktivierung des Lamininrezeptors alpha6 beta4 (outside - in) durch RAS- und Talin-Signaltransduktion

RGD-Rezeptor alphav beta1: Kollagenrezeptor unter Epithelium zur Interaktion von Integrin mit Collagen

—> 9. HMoC + 6. HMoC (Invasion)

• (De-) Aktivierung von GFs —> 1. HMoC + 2. HMoC

• Shedding von GFRs, Integrins, Cadherinen, Selectinen, etc —> 1. HMoC + 2. HMoC + 6. HMoC (+ 7. HMoC)

• Schneiden von ECM Proteinen zum Erzeugen von Signalmolekuelen

• Degradierung von Protein-Komponenten des ECM

Sheddasen (ADAMs - A Disintegrin And Metalloproteinase) mit Disintegrin-Funktion

1. Abkopplung des Kontakts zur ECM

2. Aktivierung und Expression: Shedding des Molekuels

3. Konformationsaenderung

   -> Aktivierung andere Proteasen in benachbarten Zellen

=> Reduzierte Sensitivitaet fuer Interaktionspartner wie GF —> 1. HMoC + 2. HMoC

=> Signalfunktionen der Shed-Molekuele -> neuen Liganden -> Cytoplasmatischem Shedding

=> Freisetzung von gewuenschten Molekuelen (bspw. beta-Catenin) —> 8. HMoC -> 1. HMoC + 2. HMoC

=> Intrazellulaere Singlae von cytoplasmatischen Schwanz

1. Tumorwachstum unter Stress durch metabolischen Switch zu anaerober Glykolyse

   • Warburg Effekt: hoher Glukoseverbrauch trotz O2-Vorhanden sein (10)

   • Akkumulation von HIF-1alpha und konst. Expression von HIF-1beta -> Komplexformierung von HRE -> HIF-1 Zielgen

     —> 1. HMoC + 2. HMoC + 6. HMoC + 7. HMoC + 9. HMoC + 10. HMoC

     
     

1. Formierung von pre-metastatischen Nichen definiert durch TSFs

   • Hypothesen

     • Kapillarbett

     • Seed and Soil (Stephen Paget)

     • metastatisches Potential noch nicht vollstaendig transformierter Zellen (auch aus Bone Marrow): Aufnahme in Zielorgan durch TDSFs

     —> 8. HMoC (Genexpressionveraenderung) + 7. HMoC (Angiogenese) + 10. HMoC (Nutzen zelleigener Mechanismen)

1. Angio-/Lymphangiogenese durch Bindung von FAS mit FAS-L zur Bildung neues Epitheliums —> 1. HMoC

   • Ausschaltung von p53, sonst thrombospandin induzierte Sekretion von FAS-L und dadurch Apoptose

   • leakiness of vasculature: gefenstertes Epithelium -> leichteres Eindringen

Stress Flucht I - Epithelial-Mesenchymal-Transition

• persistenter Stress

  • Runteregulierung von E-Cadherin

  • Austausch von Integrin -> Integrin-Switch

  • ECM Komposition und Fortbewegung

  • Produktion von Proteasen, GFs und Glycosidasen —> 1. HMoC

    -> Degradierung von Collagen durch GFs

• EMT Marker: Verlust von Tight Junctions + Epithel-Adhaesionen —> 1. HMoC + 10. HMoC + 9. HMoC

• Induktion des invasiven Wachstumsprogramms durch HGF/SF + RTK-Rezeptor cMET-/HGF-Ueberexpression —> 1. HMoC + 6. HMoC (Invasion) + 3. HMoC (Decoy gegen ABs)

Ueberwinden der 1. BM - Migration und Invasion

• heterogene Expression

• Anhaften und Degradieren der ECM

• Indian Trail in Phenotyp (nur erste Zelle proteolytische Fkt.)

• Inflammations-assoziiertes EMT -> Schliessen von Wunden mit Tumorzellen und Rekonstruktion des Epitheliums —> 5. HMoC

Ueberwinden der 2. BM - Intravasation

Co-Operation von TAMS (tumor-associated macrophages) zur vaskulaeren/endothelialen Adhaesion -> Wegdruecken anderer Zellen -> Leakiness

—> 3. HMoC -> 7. HMoC

Ueberleben im Blutkreislauf/ Ueberwinden des bzw. Cooperation mit Immunsystem

• Interaktion von PD-1 und PDL-1 durch Molekuele/ABs -> variierende Reduktion der T-Zell-Aktivitaet —> 3. HMoC

• Helfen der Metastasenbildung durch NETs der neutrophilen Granulozyten als Werkzeug fuer Extravasation —> 3. HMoc -> 7. HMoC

Ueberwinden der 3. BM - Extravasation

proteolytische Hilfe mit Endothelzellen und Platelets als Ziel -> Degradierung der BM

—> 1. HMoC in 7. HMoC

Schlaf in Zielorgan

abhg. von Faktoren in metastatischer Niche inkl. Cross-talk zw. Tumorzellen und Stroma

Wachsen im Zielorgan

Re-Transformation der Zellen mit mesenchymalen Eigenschaften zu welchen mit epithelialen Eigenschaften

—> 6. HMoC (Invasion)

Sekundaere Invasion/Metastasierung

-> 6. HMoC

fehlende Proteasen als natuerliche Inhibitoren fuer ADAMS + MMPs

Degradome mit biologisch aktiven Produkten der proteolytischen Degradierung

-> Inhibitoren, Proteasen und deren Substrate mit protease-spezifischen Protein-Chips und protease-aktivitaet-Chips und substrat chips

1. Transkriptionskontrolle (Cytokine, Hormone, Onkogene, HIF durch Stress)

2. Translationale Kontrolle (miRNAs)

3. Pro-enzymatische/zymogene Kontrolle (limitierte + kontrollierte Aktivierung durch Expression von Signalmolekuelen zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort)

4. Interaktion mit (eher unselektiven) natuerlichen Protease-Inhibitoren wie TIMP

   • TIMPs: (De-) Aktivierung von MMP-2/-7/-9 und ADAMS -> strukturelle Destabilisierung, Inflammation, Angiogenese, Apoptose

5. Compartimentalisierung mit lokaler Aktivitaet

=> spatio-temporale Limitierung von physiologischen und pathophysiologischen Effekten aufgrund hoher biologischer Aktivitaet

Zymographie: gelatin — MMP-2/-9 Gelatinasen —> Degradiertes Gelatin

=> Farbe nur an MMPs mit 2 Artefakten fuer Pro-MMPs (oben, schwerer) und MMPs (unten, leichter) zur quantitatien Analyse

reverse Zymographie: Nachweis der Inhibierung/Detektion von anti-gelatinolytischer Aktivitaet von TIMP-1

=> Farbe nur an TIMP-1 mit mglw. semi-quantitativen Banden

in situ Zymographie: Positionen der Tumor/Metastasen Aktivitaet

=> nur Substratdegradierung, wo Separation von Fluoreszin und Quencher mgl war. -> Fluoreszenz

MMP-Aktivitaetsassay: Vergl. von aktivem MMP zu gesamtem MMP

-> aktives MMP durch Addition von chromogenem Substrat zu anti-MMP bedeckten Membran

-> totales MMP durch Addition von APMA

1. anti-proteolytische Funktion

   Inhibieren der anti-metastatischen Metalloproteinase ADAM-10 -> direkte Foerderung invasiven Programms / Scatter-Faktor HGF

2. cytokinische Funktion mittel Tetraspanin CD63 der C-Domaene

   1. Induktion von HIF-1alpha und HIF-Antwort der Tumorzellen unter hypoxiven Bedingungen —> nicht-kanonische Fkt.

      CD63 -> onkogener 2. msg AKT -> Priming HIF-Antwort vor Hypoxie -> Repremieren oxidativer Phosphorylierung durch innervieren der Genaktion von miR-210 -> systematisches Wandern von miR-210 mittels Exosomen -> Eindringen in Endothelzellen -> Entfernen von anti-angiogenem EphA

   2. Bilden von leberspezifischen pre-metastatischen Nischen durch Aktivierung von HSCs und Induktion der Granulopoiesie

      • Veraenderung der Genexpression durch Feed-Forward-Loop: Andocken HSC ueber CD63 -> Aktivierung -> TIMP-1 Induktion -> weitere HSC Aktivierung -> Chemoattraktor fuer neutrophile GRanulozyten durch SDF-1 -> pro-inflammatorische Mirkoumgebung & Bildung prae-metastatischer Nischen

      • Veraenderung der Komposition und Qualitaet der zellulaeren Signatur: hematopoetische Vorlaeuferzellen ueber CD63 -> Aktivierung mehrerer neutrophiler Granulozyten

   3. Aktivierung der neutrophilen Granulozyten und Nutzen derer neutrophiler extrazellulaerer Fallen (NETs)

      Einfangen von Tumorzellen und Hilfe bei Extravasation

3. cytokinische Funktion mittels invariante Kette CD74 der N-Domaene

   Interaktion mit B-Zellen durch ZAP-70 -> Moonlighting

4. cytokinische Funktion mittels Amyloid Precursor Protein (APP)

   Foederung der pro-Inflammation im Phaenotyp in menschlichen Monozyten => schnellerer Tod