Quantitative Analyse von Signaltransduktionswegen mit Proteinmikroarrays

Leitung:		Dr. Ulrike Korf
Institut:		DKFZ Heidelberg
Homepage:		www.dkfz.de/en/mga

Zellen und Organe müssen zeitgleich auf unterschiedliche Botenstoffe, wie z.B. Hormone oder Wachstumsfaktoren, reagieren und gleichzeitig das Gleichgewicht zwischen physiologisch wichtigen Prozessen wie Zellteilung, Zelldifferenzierung und Zelltod aufrecht erhalten. Schnelle Prozesse wie die Phosphorylierung und Dephosphorylierung von regulatorisch wichtigen Zielproteinen spielen bei der Aufrechterhaltung des physiolgischen Gleichgesichts eine große Rolle, diese stark vernetzten zellulären Prozesse werden als "Signaltransduktion" zusammengefasst.
In Tumoren ist nun dieses zelluläre Gleichgewicht durch die verstärkte Produktion eines bestimmten Proteins oder durch mutationsbedingte Änderungen in der Funktion von Proteinen gestört.  Kennzeichnend für viele Tumoren der Brust ist die Überexpression des Östrogenrezeptors ERalpha oder von HER2 einem Korezeptor der Wachstumsfaktorrezeptoren.
Für zeitaufgelöste Analysen des "Crosstalks" zwischen verschiedenen Signalwegen wurde für gezielte Proteomanalysen die sogenannte „Reverse Phase Proteimicroarray“-(RPPA) Technologie etabliert. Mit diesem Ansatz lassen sich inzwischen >250 Proteine bzw. Phosphoproteine quantitativ erfassen. Dank der hohen Sensitivität und des geringen Materialverbrauchs ist diese Technik eine ideale experimentelle Plattform für Proteomanalysen von Tumoren. So wurde eine Proteinsignatur identifiziert, die es erlaubt, das Risiko der Tumorprogression in Hormonrezeptor-positiven Brustkrebspatientinnen zu bestimmen (DKFZ Patent P-1035). Zudem wurde auf der Basis von dynamischen Perturbationsmessungen die Expression des EGFR beim HER2-positiven Mammakarzinom als Risikofaktor identifiziert, der die Chancen einer erfolgreichen Therapie mit Trastuzumab verringert (Henjes et al. Oncogenesis, 2012).