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Collective cell migration is an essential feature both in embryonic development and cancer progression. Interestingly, local cell-cell interactions seem to be the key force for directionality. Cells can change their migration direction by a repulsive cell response called contact inhibition of locomotion (CIL). Here, we demonstrate that Xenopus cadherin-11 (Xcad-11) mediated cell-cell adhesion is necessary in CIL for directional and collective migration.

In the present work, quantitative analysis of six different cadherin superfamily members provides a novel cadherin expression profile in Xenopus cranial neural crest (CNC) cells. Interestingly, E-cadherin, together with XB/C-cadherins and PAPC are identified for the first time in CNC cells. Furthermore, knockdown analysis of E-cadherin allocates a novel function of this cadherin in mediating CNC migration.

Die nicht-kanonischen Zweige des Wnt-Signalnetzwerkes sind Regulatoren der konvergenten Extension während der Xenopus Gastrulation. Dabei übernehmen die nicht-kanonischen Wnt-Liganden Wnt5a und Wnt11 nicht-redundante Aufgaben.

In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Methoden zur Strukturierung von Oberflächen untersucht. Zum einen UV-bestrahlte Polystyrol-Oberflächen, auf die Gelatine adsorbierte, zum anderen das Microcontact Printing von Thiol-SAMs und die anschließende Kopplung verschiedener E-Cadherin-Ektodomänen über ihren SNAP-Tag. Beide Methoden wurden durch Zelladhäsionsassays auf ihre Funktionalität geprüft, u.a. auch auf die Kultivierung und den Erhalt von murinen embryonalen Stammzellen.

Als neues wichtiges regulatorisches Protein in der TLR-Signaltransduktion wurde 14-3-3 im Komplex mit TLR2 und MyD88 in unabhängigen Experimenten nachgewiesen und dessen Funktion aufgeklärt. So hat sich gezeigt, dass 14-3-3 theta die TLR2-aktivierte NF-kappaB-Aktivität hemmt, allerdings unter TLR4-Stimulation erhöht. Der Einfluss von 14-3-3 wird durch den unterschiedlich positiven bzw. negativen Effekt auf die Sekretion der Zytokine und Chemokine TNF-alpha, IL-6, IP-10, RANTES und IL-8 deutlich.

Recreation of a microenvironment where stem cells maintain pluripotency or initiate differentiation is crucial especially when they are used for therapeutic needs. In this thesis, to generate more in vivo like environments, the application of soluble factors such as morphogen gradients was realized by microfluidic system and cadherin-anchored artificial substrates were generated for the cellular contact to the microenvironment by atomic force microscope based nanografting.

C4.4A is a metastasis-associated membrane proteins. Its expression is very restricted on normal tissue, but strongly upregulated during wound healing and progression in some tumors. The function of the molecule still remaining elusive, I aimed to shed some light on its transcriptional regulation and possible functions. Although C4.4A transcription is not promoted by HIF-1alpha, increase C4.4A expression under hypoxia supports motility, invasiveness and apoptosis resistance.

Phb1 ist ein hoch konserviertes Protein, das zunächst als Inhibitor der Zellproliferation identifiziert wurde. In der Neuralleistenentwicklung von Xenopus wird phb1 (Xphb1) von c-myc reguliert und für die Aktivierung einer Subgruppe der Neuralleisten-Spezifikatoren, nämlich twist, snail2 (slug) und foxD3 benötigt. Dabei fördert Xphb1 durch die Repression der transkriptionellen Aktivität von E2F1 die Spezifizierung und Differenzierung der cranialen Neuralleistenzellen.

In dieser Arbeit wurde SNAP-getaggtes E-Cadherin hergestellt und auf mittels µCP strukturierten Thiol-Monoschichten immobilisiert. Thiol-Monoschichten wurden mittels XPS, AFM, ToF-SIMS und QCM-D charakterisiert. E-Cadherin funktionalisierte Oberflächen wurden in Zelladhäsionsassays eingesetzt um die Cadherin-Funktionalität nachzuweisen.

This work aims to reveal the role of paraxial protocadherin in otic development, an adhesion protein that has been shown recently to be expressed in otic epithelia. Loss of PAPC leads to morphological failures which result mainly in epithelial disorganisation. XPAPC is necessary to establish apical-basal polarity and thereby maintains epithelial integrity. The most severe alterations can be observed during early development at the invagination process.

Integrin mediated cell adhesion can be mimicked by the tripeptide RGD. In this work, a novel method for immobilization was developed using isothiocyanate-terminated RGD-peptides, which were covalently bound to aminated surfaces. Mouse fibroblasts as well as other cell lines specifically recognised and spread on these RGD-surfaces. Cells rearranged their actin cytoskeleton and formed active focal contacts. A soft-lithography-based microcontact printing was applied to create 2D patterned surfaces.