In dieser Studie wurde die rezessive Mausmutante synpolydactyly homolog" (spdh) als Modell für menschliche Synpolydaktylie (SPD) untersucht. Bei der Mutation handelt es sich um die Expansion eines Polyalanin-kodierenden Repeats in der 5'-Region von Hoxd13. Man findet bei Menschen mit SPD Expansionen von +7 bis +14 Alaninen. Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Länge der Expansion und der Penetranz und Schwere des Phänotyps. In der spdh-Maus ist der Repeat um +7 Alanine verlängert. Der

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... yp besteht aus Syndaktylie, Polydaktylie und Brachydaktylie. Der Phänotyp der homozygoten spdh-Maus wurde in dieser Studie im Detail untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass 3 Entwicklungsprozesse gestört sind, die frühe Musterbildung in den Pfoten, die Ausbildung der Gelenke in den Metakarpalen und Phalangen und die Differenzierung des Knorpels zu Knochen. Zelltransfektionen mit Hoxd13-Konstrukten mit verschieden langen Repeats zeigten, dass die Expansionen zu einer Verlagerung des Proteins vom Zellkern ins Zytoplasma Bildung amorpher Aggregate führen. Die Frequenz der Aggregatbildung steigt dabei mit zunehmender Länge der Expansion an. In die Aggregate wurden Hitze Schock Proteine (HSP40 und 70) rekrutiert, die bei der Erkennung und Neu- Faltung fehlgefalteter Proteine eine Rolle spielen. Eine verstärkte Aktivierung dieser HSPs durch Geldanamycin führte zu einer reduzierten Bildung von Proteinaggregaten. Dies sind deutliche Hinweise darauf, dass diese Mutation in Hoxd13 zu einer Fehlfaltung des Proteins führt. Durch Immuncytochemie auf Schnitten und Western Blot Analysen konnte außerdem gezeigt werden, dass in vivo das mutierte Protein zum Großteil abgebaut wird, und dass das vorhandene mutierte Protein im Gegensatz zum Wt hauptsächlich im Zytoplasma lokalisiert ist. Anhand eines Luciferase-Assays mit einem Bmp4 -Promoter-Konstrukt, dessen Transkription durch Hoxd13 aktiviert wird, konnte außerdem gezeigt werden, dass die Aktivität des Proteins deutlich durch die Expansion des Alanin-Repeats reduziert wird. Durch die M [...]