Die Bedeutung der Formine FMNL1, 2 und 3 für die Invasivität und das Wachstum von Melanomzellen in vitro und in vivo

Aktinfilamente sind ein wesentlicher Bestandteil des Zytoskeletts in Eukaryonten. Für zahlreiche essentielle zelluläre Prozesse wie die Migration, die Adhäsion, den intrazel-lulären Vesikeltransport und die Zytokinese ist der zielgerichtete, rasche Auf- und Abbau von Aktinfilamenten unerlässlich. Eine wichtige Rolle bei der Assemblierung dieser Filamente spielen Aktinnukleatoren, zu denen unter anderem Formine wie FMNL1-3 zählen. Bei Tumorerkrankungen wie dem malignen Melanom stellt die Metastasierung des Primärtumors eine der Haupttodesursachen dar. Dabei ist für das Wachstum des Tu-mors und dessen Metastasen neben der Invasionsfähigkeit der Tumorzellen auch ihre Fähigkeit, an die extrazelluläre Matrix (EZM) zu binden, von entscheidender Bedeu-tung. Da diese beiden Prozesse durch das Aktinzytoskelett beeinflusst werden, ist die Untersuchung einer diesbezüglichen Formin-Abhängigkeit besonders interessant. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich lediglich auf den Einfluss von FMNL2 auf die Invasivität von Zellen. Daher war es Gegenstand dieser Arbeit, den Einfluss von FMNL1-3 auf die Invasivität und besonders auf das Zellwachstum in humanen Melanomzelllinien zu analysieren. Anhand von siRNA- oder shRNA-vermittelter Expressionsverminderung von FMNL1-3 in zwei invasiven Melanomzelllinien WM278 und LOX konnte gezeigt werden, dass hauptsächlich FMNL2 die Invasivität der Zellen beeinflusst. Weiterhin konnte im Rahmen dieser Arbeit in vitro eine deutliche Abhängigkeit des Adhäsions-unabhängigen Wachstums der Zellen von FMNL2 und besonders FMNL3 gezeigt werden. In Mausstudien konnten wir zudem einen Einfluss von FMNL2 und FMNL3 auf das Tumorwachstum sowie die Ausbildung von MV3- und LOX-Zell-Tumoren nachweisen. Weitere Untersuchungen dieser Zellen zeigten ein Defizit im Ablauf des Zellzyklus. Dies äußerte sich in einem beeinträchtigten Übergang von der G1- in die S-Phase, was zu einem erhöhten Zell-Anteil in der G1-Phase führte. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Anzahl fokaler Adhäsionen und somit die Interaktion zwischen Zelle und EZM durch FMNL2 und FMNL3 beeinflusst wird. Bei allen Untersuchungen war der Effekt einer kombinierten Runterregulierung von FMNL2 und FMNL3 am stärksten, was auf eine redundante Funktion dieser beiden Formine hinweist. Um starke Effekte z.B. auf die Proliferation zu erzielen, muss daher eine gewisse Schwellenkonzentration beider FMNLs unterschritten werden. Dies könnte durch die von uns nachgewiesene Hetero-Dimerisierung von FMNL2 und FMNL3 bedingt sein. Zusammenfassend zeigen unsere Daten, dass sowohl FMNL2, neben seiner Bedeutung für die Invasivität von Melanomzellen, als auch FMNL3 eine bedeutende Rolle für das Wachstum von Melanomzellen in vitro und in vivo spielen. Dabei führt vermutlich die reduzierte Anzahl fokaler Adhäsionen nach FMNL2- und/oder FMNL3-Runterregulierung zu einer Beeinträchtigung des Zellzyklus und somit zu einem verminderten Zellwachstum