Die Rho-GTPase Rac1 und seine Spleiß-Isoform Rac1b sind in vielen humanen, nicht-kleinzelligen Lungentumoren (NSCLC) überexprimiert. Aufgrund der hohen Sequenzhomologie wurde jedoch in vielen Studien nicht zwischen diesen beiden Rac-Isoformen unterschieden, weswegen bisher kaum Rac1b-spezifische Funktionen bekannt sind. Rac1b enthält ein zusätzliches Exon 3b, was in einer 19 Aminosäure-langen Insertion resultiert. Dadurch liegt Rac1b hauptsächlich in seinem aktiven, GTP-gebundenen Zustand vor. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von Rac1b auf die Proliferation, den Differenzierungs-status, die Migrationsfähigkeit und die Genregulation untersucht. Hierfür wurde die Lungen-adenokarzinom-Zelllinie H23 verwendet, die transient oder stabil EGFP, EGFP-Rac1 bzw. EGFP-Rac1b exprimierte. Dabei konnte gezeigt werden, dass stabil exprimierte EGFP-Rac-Isoformen die Proliferationsgeschwindigkeit der H23-Zellen steigerten, was mit einer erhöhten Aktivität der Proteinkinasen p38, JNK2 und Akt korrelierte. Durch die Analyse des Differenzierungsstatus, der Migrationsfähigkeit und der Genregulation wurden Rac1b-spezifische Funktionen in den stabil EGFP-Rac-exprimierenden H23-Klonen identifiziert, die sich von den Rac1-induzierten Effekten unterschieden: Während EGFP-Rac1 einen Cadherin Switch von E-Cadherin zu N-Cadherin und somit eine EMT in den H23-Zellen induziert, wurde der Differenzierungsstatus der stabil EGFP-Rac1b-exprimierenden Zellen, verglichen mit den Kontrollzellen, nicht verändert. Dies geht mit einer unveränderten Migrationsgeschwindigkeit der stabil EGFP-Rac1b-exprimierenden H23-Zellen einher, die in stabil EGFP-Rac1-exprimierenden H23-Zellen reduziert vorlag. Außerdem wurde in Genreporter-Assays gezeigt, dass transient exprimiertes HA-Rac1b(G12V), im Gegensatz zu HA-Rac1(G12V), keine Promotoraktivierung verschiedener Gene bewirken kann. Nur die stabile Expression von EGFP-Rac1b bewirkte in H23-Zellen eine Aktivierung des SRE.L-Reporterkonstrukts, was auf eine Adaptation durch die langfristige Rac1b-Expression zurückgeführt werden könnte. In dieser Arbeit konnte für Rac1b keine tumor-fördernde Funktion in der NSCLC-Zelllinie H23 identifiziert werden. Des Weiteren wurden in dieser Arbeit verschiedene 3D-Kultivierungsmethoden miteinander verglichen, die weitere Einflüsse auf das Zellverhalten berücksichtigen und so die komplexe Situation im Tumor eher nachstellen können als 2D-Kulturen. Darunter fallen das Wachstum als 3-dimensionaler Zellverbund und die Kultivierung in einer Hydrogelmatrix. Dabei wurden die NSCLC-Zelllinien H358 und H23 mit verschiedenen 3D-Kultivierungsmethoden kultiviert. Durch die anschließende Analyse der Zell/Zell- und Zell/Matrix-Kontakte wurde die Interaktion der Tumorzellen untereinander und mit ihrer Mikroumgebung unter diesen Kultivierungsbedingungen charakterisiert. Dabei wurde gezeigt, dass die magnetische Levitation und die Kultivierung in und auf einer Matrigelmatrix verglichen mit der 2D Kultivierung zu einer epithelialen Differenzierung, veränderten Aktivität der Proteinkinasen ERK1/2, p38 und Akt sowie einer veränderten Genexpression in den Zellen führt. Zusammenfassend stellt die modifizierte 3D on-top -Kultivierung auf einer dünnen Matrigelschicht die geeignetste 3D-Kultivierungsmethode dar, um die in vivo-Situation von NSCLC nachzustellen und besser verstehen zu können.
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