@article{FetivaLissGertzmannetal.2023,
  author    = {Fetiva, Maria Camila and Liss, Franziska and Gertzmann, D{\"o}rthe and Thomas, Julius and Gantert, Benedikt and Vogl, Magdalena and Sira, Nataliia and Weinstock, Grit and Kneitz, Susanne and Ade, Carsten P. and Gaubatz, Stefan},
  title     = {Oncogenic YAP mediates changes in chromatin accessibility and activity that drive cell cycle gene expression and cell migration},
  series = {Nucleic Acids Research},
  volume    = {51},
  journal   = {Nucleic Acids Research},
  number    = {9},
  doi       = {10.1093/nar/gkad107},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-350218},
  pages     = {4266-4283},
  year      = {2023},
  abstract  = {YAP, the key protein effector of the Hippo pathway, is a transcriptional co-activator that controls the expression of cell cycle genes, promotes cell growth and proliferation and regulates organ size. YAP modulates gene transcription by binding to distal enhancers, but the mechanisms of gene regulation by YAP-bound enhancers remain poorly understood. Here we show that constitutive active YAP5SA leads to widespread changes in chromatin accessibility in untransformed MCF10A cells. Newly accessible regions include YAP-bound enhancers that mediate activation of cycle genes regulated by the Myb-MuvB (MMB) complex. By CRISPR-interference we identify a role for YAP-bound enhancers in phosphorylation of Pol II at Ser5 at MMB-regulated promoters, extending previously published studies that suggested YAP primarily regulates the pause-release step and transcriptional elongation. YAP5SA also leads to less accessible 'closed' chromatin regions, which are not directly YAP-bound but which contain binding motifs for the p53 family of transcription factors. Diminished accessibility at these regions is, at least in part, a consequence of reduced expression and chromatin-binding of the p53 family member ΔNp63 resulting in downregulation of ΔNp63-target genes and promoting YAP-mediated cell migration. In summary, our studies uncover changes in chromatin accessibility and activity that contribute to the oncogenic activities of YAP.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{FetivaMora2023,
  author    = {Fetiva Mora, Maria Camila},
  title     = {Changes in chromatin accessibility by oncogenic YAP and its relevance for regulation of cell cycle gene expression and cell migration},
  doi       = {10.25972/OPUS-30291},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-302910},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Various types of cancer involve aberrant cell cycle regulation. Among the pathways responsible for tumor growth, the YAP oncogene, a key downstream effector of the Hippo pathway, is responsible for oncogenic processes including cell proliferation, and metastasis by controlling the expression of cell cycle genes. In turn, the MMB multiprotein complex (which is formed when B-MYB binds to the MuvB core) is a master regulator of mitotic gene expression, which has also been associated with cancer. Previously, our laboratory identified a novel crosstalk between the MMB-complex and YAP. By binding to enhancers of MMB target genes and promoting B-MYB binding to promoters, YAP and MMB co-regulate a set of mitotic and cytokinetic target genes which promote cell proliferation. This doctoral thesis addresses the mechanisms of YAP and MMB mediated transcription, and it characterizes the role of YAP regulated enhancers in transcription of cell cycle genes. The results reported in this thesis indicate that expression of constitutively active, oncogenic YAP5SA leads to widespread changes in chromatin accessibility in untransformed human MCF10A cells. ATAC-seq identified that newly accessible and active regions include YAP-bound enhancers, while the MMB-bound promoters were found to be already accessible and remain open during YAP induction. By means of CRISPR-interference (CRISPRi) and chromatin immuniprecipitation (ChIP), we identified a role of YAP-bound enhancers in recruitment of CDK7 to MMB-regulated promoters and in RNA Pol II driven transcriptional initiation and elongation of G2/M genes. Moreover, by interfering with the YAP-B-MYB protein interaction, we can show that binding of YAP to B-MYB is also critical for the initiation of transcription at MMB-regulated genes. Unexpectedly, overexpression of YAP5SA also leads to less accessible chromatin regions or chromatin closing. Motif analysis revealed that the newly closed regions contain binding motifs for the p53 family of transcription factors. Interestingly, chromatin closing by YAP is linked to the reduced expression and loss of chromatin-binding of the p53 family member Np63. Furthermore, I demonstrate that downregulation of Np63 following expression of YAP is a key step in driving cellular migration. Together, the findings of this thesis provide insights into the role of YAP in the chromatin changes that contribute to the oncogenic activities of YAP. The overexpression of YAP5SA not only leads to the opening of chromatin at YAP-bound enhancers which together with the MMB complex stimulate the expression of G2/M genes, but also promotes the closing of chromatin at ∆Np63 -bound regions in order to lead to cell migration.},
  subject      = {Chromatin},
  language  = {en}
}
@article{HrynevichAchenbachJungstetal.2021,
  author    = {Hrynevich, Andrei and Achenbach, Pascal and Jungst, Tomasz and Brook, Gary A. and Dalton, Paul D.},
  title     = {Design of Suspended Melt Electrowritten Fiber Arrays for Schwann Cell Migration and Neurite Outgrowth},
  series = {Macromolecular Bioscience},
  volume    = {21},
  journal   = {Macromolecular Bioscience},
  number    = {7},
  doi       = {10.1002/mabi.202000439},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-257535},
  year      = {2021},
  abstract  = {In this study, well-defined, 3D arrays of air-suspended melt electrowritten fibers are made from medical grade poly(ɛ-caprolactone) (PCL). Low processing temperatures, lower voltages, lower ambient temperature, increased collector distance, and high collector speeds all aid to direct-write suspended fibers that can span gaps of several millimeters between support structures. Such processing parameters are quantitatively determined using a "wedge-design" melt electrowritten test frame to identify the conditions that increase the suspension probability of long-distance fibers. All the measured parameters impact the probability that a fiber is suspended over multimillimeter distances. The height of the suspended fibers can be controlled by a concurrently fabricated fiber wall and the 3D suspended PCL fiber arrays investigated with early post-natal mouse dorsal root ganglion explants. The resulting Schwann cell and neurite outgrowth extends substantial distances by 21 d, following the orientation of the suspended fibers and the supporting walls, often generating circular whorls of high density Schwann cells between the suspended fibers. This research provides a design perspective and the fundamental parametric basis for suspending individual melt electrowritten fibers into a form that facilitates cell culture.},
  language  = {en}
}
@article{DerakhshaniKurzJaptoketal.2019,
  author    = {Derakhshani, Shaghayegh and Kurz, Andreas and Japtok, Lukasz and Schumacher, Fabian and Pilgram, Lisa and Steinke, Maria and Kleuser, Burkhard and Sauer, Markus and Schneider-Schaulies, Sibylle and Avota, Elita},
  title     = {Measles virus infection fosters dendritic cell motility in a 3D environment to enhance transmission to target cells in the respiratory epithelium},
  series = {Frontiers in Immunology},
  volume    = {10},
  journal   = {Frontiers in Immunology},
  number    = {1294},
  doi       = {10.3389/fimmu.2019.01294},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201818},
  year      = {2019},
  abstract  = {Transmission of measles virus (MV) from dendritic to airway epithelial cells is considered as crucial to viral spread late in infection. Therefore, pathways and effectors governing this process are promising targets for intervention. To identify these, we established a 3D respiratory tract model where MV transmission by infected dendritic cells (DCs) relied on the presence of nectin-4 on H358 lung epithelial cells. Access to recipient cells is an important prerequisite for transmission, and we therefore analyzed migration of MV-exposed DC cultures within the model. Surprisingly, enhanced motility toward the epithelial layer was observed for MV-infected DCs as compared to their uninfected siblings. This occurred independently of factors released from H358 cells indicating that MV infection triggered cytoskeletal remodeling associated with DC polarization enforced velocity. Accordingly, the latter was also observed for MV-infected DCs in collagen matrices and was particularly sensitive to ROCK inhibition indicating infected DCs preferentially employed the amoeboid migration mode. This was also implicated by loss of podosomes and reduced filopodial activity both of which were retained in MV-exposed uninfected DCs. Evidently, sphingosine kinase (SphK) and sphingosine-1-phosphate (S1P) as produced in response to virus-infection in DCs contributed to enhanced velocity because this was abrogated upon inhibition of sphingosine kinase activity. These findings indicate that MV infection promotes a push-and-squeeze fast amoeboid migration mode via the SphK/S1P system characterized by loss of filopodia and podosome dissolution. Consequently, this enables rapid trafficking of virus toward epithelial cells during viral exit.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hegerfeldt2012,
  author    = {Hegerfeldt, Yael},
  title     = {Kollektive Invasion in Melanomexplantaten: Bedeutung von Zell-Matrix-Interaktionen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73849},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Zellmigration ist essentiell f{\"u}r die Invasion und Metastasierung maligner Tumore. Neben der Bewegung von Einzelzellen zeigen Tumore sowohl epithe¬lialen als auch mesenchymalen Ursprungs auch kollektive Migration und Invasion multizellul{\"a}rer Zellverb{\"a}nde, die sich unter Beibehaltung von Zell-Zell-Adh{\"a}sionen koordiniert als Gruppe bewegen. Ziel der Arbeit war, prim{\"a}re humane Melanomexplantate mittels organotypischer Kultur in 3D Kollagenmatrices einzusetzen, um mittels Zeit-raffermikroskopie und experimentellen Blockadestrategien die zellul{\"a}ren und molekularen Grundlagen kollektiver Migration darzustellen, insbesondere die Bedeutung von Zell-Matrix-Interaktionen und Integrinen. In 3D Explantatkulturen bildeten prim{\"a}re Melanomexplantate reproduzierbar Invasionszonen und sich abl{\"o}sende und kollektiv wandernde Zellcluster aus. Diese zeichneten sich durch eine ausgepr{\"a}gte Polarit{\"a}t mit motiler Vorderfront mit zugartig reorientierten Kollagenfasern und nachgezogenem hinteren Teil der Gruppen aus, vergleichbar der Asymmetrie haptokinetisch migrierender Fibroblasten. β1 Integrine zeigten ein heterogenes Verteilungsmuster mit Fokalisierung an Zell-Matrix-Interaktionen vor allem an der Vorderfront und linearer Anordnung entlang der Zell-Zell-Grenzen. Adh{\"a}sionsblockierende anti- β1 Integrin-Antik{\"o}rper bewirkten nahezu vollst{\"a}ndige Hemmung der kollektiven Migration, mit Verlust der Zellgruppenpolarit{\"a}t und Migrationspersistenz. Nach Integrinblockade zerfielen Zellverb{\"a}nde infolge Losl{\"o}sung von Einzelzellen, die sich mittels β1 Integrin-unabh{\"a}ngiger, am{\"o}boider Migration durch die Kollagenmatrix bewegten. Der {\"U}bergang von β1 Integrin-abh{\"a}ngiger, kollektiver Migration zu am{\"o}boider Einzelzellwanderung (kollektiv-am{\"o}boide Transition) ist ein Beispiel f{\"u}r die Plastizit{\"a}t von Tumorzellwanderung, die in Anpassung an das Milieu einen Wechsel der Migrationsstrategie erlaubt. Die Plastizit{\"a}t der Tumorzellmigration muss bei der Entwicklung therapeutischer Konzepte, die auf Hemmung von Tumorinvasion und -metastasierung abzielen, ber{\"u}cksichtigt werden.},
  subject      = {Melanom},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Adae2009,
  author    = {Adae, Jasmin},
  title     = {Interaktion von malignen Tumorzellen mit extrazellul{\"a}rer Matrix und Migration: Rolle von Rac und ROCK},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52894},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Auf dem Weg vom Prim{\"a}rtumor zur systemischen Metastasierung, der Haupttodesursache von Krebserkrankungen, ist die Einzelzellmigration von Tumorzellen durch dreidimensionales Bindegewebe ein entscheidender Schritt. Die vorliegende Arbeit zeigt Untersuchungen zur Tumorzellmigration und -plastizit{\"a}t in einem 3D-Migrationsmodell. Kleine G-Proteine kontrollieren Zytoskelettfunktionen, insbesondere Aktinpolymerisation und die Bildung von Zellprotrusionen durch Rac sowie Actomyosinkontraktion durch Rho. Durch pharmakologische Inhibitoren von Rac und dem Rho-Effektor ROCK soll deren Bedeutung f{\"u}r Einzelzellmigration in einem dreidimensionalen Modell und vor allem der Effekt auf Morphologie, Plastizit{\"a}t und Migration von Tumorzellen gekl{\"a}rt werden. Nach Inhibition von ROCK zeigen hochinvasive HT1080 Fibrosarkomzellen einen multipolar-dendritischen und sessilen Ph{\"a}notyp. Nach Hemmung von Rac wird hingegen ein rundlicher, aber ebenfalls apolarer und sessiler Ph{\"a}notyp induziert. Bei simultaner Inhibition von Rac und ROCK entstehen rundliche, apolare, sessile Zellen mit abortiven Pseudopodien. Wird das Gleichgewicht von Rac und ROCK durch konstitutive Aktivierung von ROCK gest{\"o}rt, so entsteht eine zweigeteilte Population, bestehend aus rundlichen Zellen, die Blebs bilden, und langgezogenen Zellen. Nach Sortierung nach ihrem ß1-Integrinexpressionsniveau zeigten Zellen mit niedriger Integrin-Expression einen rundlichen Migrationstyp mit blasenartigen dynamischen Protrusionen, w{\"a}hrend Zellen mit hoher Integrin-Expression langgezogen-mesenchymal migrierten. Somit steuern ROCK und Rac gemeinsam und zeitgleich die mesenchymale Einzelzellmigration. W{\"a}hrend Rac Protrusion vermittelt, ist ROCK f{\"u}r Kontraktilit{\"a}t und Retraktion verantwortlich. Erst durch Koordination von Rac und Rho/ROCK entsteht somit Polarit{\"a}t und 3D mesenchymale Migration.},
  subject      = {Zellmigration},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Starke2007,
  author    = {Starke, Josefine},
  title     = {Dynamik, Biomechanik und Plastizit{\"a}t des Aktinzytoskeletts in migrierenden B16/F1 GFP-Aktin Melanomzellen in 2D und 3D extrazellul{\"a}rer Matrix},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25689},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die Anpassung des Aktinzytoskeletts an extrazellul{\"a}re Gewebsstrukturen ist Voraussetzung f{\"u}r die Interaktion mit der extrazellul{\"a}ren Matrix und f{\"u}r die Zellbewegung, einschließlich der Invasion und Metastasierung von Tumorzellen. Wir untersuchten bei invasiven B16/F1 GFP-Aktin Mausmelanomzellen, ob und wie sich Zellform, Art und Effizienz der Bewegung an physikalisch unterschiedlich beschaffene kollagen{\"o}se Umgebungen anpassen: 1) mit Kollagen-Monomeren beschichtete 2D Objekttr{\"a}ger, 2) 2D Oberfl{\"a}che einer fibrill{\"a}ren Kollagenmatrix und 3) Zellen, die in einer 3D Kollagenmatrix eingebettet waren. Zur Darstellung des Aktinzytoskeletts wurden Zellen eingesetzt, die GFP-Aktin Fusionsprotein exprimierten, und mittels Zeitraffer-Videomikroskopie und Konfokalmikroskopie untersucht. Im direkten Vergleich waren Struktur und Dynamik des Aktinzytoskelett wie auch Zellform und Art der Migration unterschiedlich in den verschiedenen Umgebungen. Auf 2D planer Oberfl{\"a}che erfolgte eine rasche Adh{\"a}sion und Abflachung der Zellen (Spreading) mit nachfolgender Migration mit Bildung fokaler Adh{\"a}sionszonen, in die kabelartige Aktinstrukturen (Stress fibers) einstrahlten. Dagegen entwickelte sich in 3D Kollagenmatrices eine spindelf{\"o}rmige, fibroblasten{\"a}hnliche Zellform (mesenchymal) mit zylindrischen fingerf{\"o}rmigen vorderen Pseudopodien, die Zug der Zelle nach vorne bewirken und hochdynamisches polymeres Aktin, nicht jedoch Stress Fibers enthielten. Eine {\"a}hnliche Zellform und Struktur des Zytoskeletts entwickelte sich in Zellen auf 2D fibrill{\"a}rem Kollagen. Die Kontaktfindung und Migrationseffizienz auf oder in fibrill{\"a}ren Matrices war im Vergleich zu 2D kollagenbeschichteter Oberfl{\"a}che erschwert, die Migrationseffizienz verringert. In Kontrollversuchen wurden Migration und polarisierte Bildung von Aktindynamik durch Inhibitoren des Aktinzytoskeletts (Cytochalasin D, Latrunculin B, Jasplakinolide) stark gehemmt. Diese Befunde zeigen , dass die Struktur und Dynamik des Aktinzytoskeletts sowie die Art der Migration in Tumorzellen st{\"a}rker als bisher angenommen durch die umgebende Kollagenstruktur bestimmt wird. W{\"a}hrend 3D Kollagenmatrices in vivo {\"a}hnliche bipolare Zytoskelettstruktur f{\"o}rdern, m{\"u}ssen Abflachung der Zellen mit Bildung von Stress Fibers als spezifische Charakteristika von 2D Modellen angesehen werden.},
  subject      = {Aktin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hupp2007,
  author    = {Hupp, Markus},
  title     = {Inhibition von alpha V Integrinen vermindert die Migration von prim{\"a}ren glatten Gef{\"a}ssmuskelzellen und schw{\"a}cht die Tyrosinphosphorylierung der "focal adhesion kinase".},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24731},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die isch{\"a}mische Herzerkrankung (Angina pectoris, Herzinfarkt), eine f{\"u}hrende Todesursache in den Industrienationen, wird haupts{\"a}chlich durch Intervention an den Koronararterien mittels Ballondilatation meist in Kombination mit einer Stentimplantation behandelt. Trotz aktueller Verbesserungen im Stentdesing und dem Einsatz von medikamente-freisetzenden Stents kommt es immer noch in etwa 10 - 20 \% der Interventionen, in Abh{\"a}ngigkeit des jeweiligen Risikoprofils, zu der Entwicklung einer Restenose. Der pathophysiologische Prozess der Neointimaentwicklung, welche der Restenoseentstehung nach Stentimplantation zu Grunde liegt, ist im Wesentlichen durch einwandernde glatte Gef{\"a}ssmuskelzellen (GMZ) bedingt. Eine zentrale Rolle bei der Zellwanderung nehmen alpha V Integrine ein. Um den Prozess der Restenose zu verhindern, stellen somit diese Rezeptoren und die durch sie ausgel{\"o}sten Signalkaskaden einen vielversprechenden Angriffspunkt dar. Wir konnten nach Stimulation von GMZ aus Schweinen mit den EZM Proteinen Vitronektin (VN), Fibronektin (FN) und Kollagen (CN) eine verst{\"a}rkte Tyrosinphosphorylierung (PTyr) v.a. eines etwa 116 kDa grossen Proteins zeigen, das mittels Immunpr{\"a}zipitation als "focal adhesion kinase" (FAK) identifiziert wurde. VN stellte hierbei den st{\"a}rksten Stimulus dar. Die erh{\"o}hte PTyr zeigte sich am Tyrosinrest 397 von FAK (PTyr-397), der Autophosphorylierungsstelle der Kinase, und deutet damit auf eine durch Proteinstimulation induzierte, erh{\"o}hte Aktivit{\"a}t von FAK hin. Die erh{\"o}hte PTyr von FAK war nicht zu beobachten, wenn die GMZ ohne spezifische Rezeptor-Ligand Interaktion auf Poly-L-Lysin adh{\"a}rierten. Die Aktivierung von FAK nach Stimulation mit VN, FN und CN war dabei abh{\"a}ngig von alpha V Integrinen und lies sich durch Zugabe eines kompetetiven alpha V Inhibitors in einer Dosis- abh{\"a}ngigen Weise unterdr{\"u}cken. Die Inhibition war am deutlichsten nach VN Stimulation zu beobachten. Bei Kultivierung der Zellen mit dem Inhibitor {\"u}ber 7 Tage in einer Konzentration von 1 µM war in der Durchlichtmikroskopie im Vergleich zu kultivierten Zellen ohne Inhibitor keine Ver{\"a}nderung zu erkennen. Bei 10 µM Cilengitide verkleinerte sich der Zelldurchmesser, die Zellen blieben jedoch an der Oberfl{\"a}che der Zellkulturschalen adh{\"a}rent. In der IF Mikroskopie zeigte sich nach 30 min eine Abnahme der intrazellul{\"a}ren PTyr und ein Abbau des Aktinzytoskeletts unter Einfluss von 10 µM des Inhibitors auf kultivierte adh{\"a}rente GMZ. Es gab keinen Hinweis auf Induktion einer Apoptose. Auf VN und CN konnten die zuvor suspendierten GMZ gut adh{\"a}rieren, w{\"a}hrend auf einer mit FN beschichteten Oberfl{\"a}che die Anzahl der angehefteten Zellen im Vergleich zu einer unbeschichteten Oberfl{\"a}che nicht anstieg. Die Adh{\"a}sion der GMZ auf VN konnte der Hemmstoff stark vermindern, w{\"a}hrend er auf die Adh{\"a}sion auf FN und CN keinen Einfluss hatte. Die Inhibition der Aktivierung von FAK durch den alpha V Integrininhibitor korrelierte mit der Reduktion der durch die Proteinen stimulierten Migration (Haptotaxis) der prim{\"a}ren GMZ. Der Inhibitor f{\"u}hrte bei einer Konzentration von 10 µM bei VN Stimulation zu einer fast vollst{\"a}ndigen Inhibition der Haptotaxis, w{\"a}hrend er nach FN bzw. CN Stimulation die Anzahl der gewanderten Zellen bei dieser Konzentration um etwa 30 \% verringerte. Die Migrationsrate wurde mit Hilfe eines modifizierten Boyden-Kammer Migrationsversuchs ermittelt. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Schl{\"u}sselrolle der alpha V Integrine in der Motilit{\"a}t von GMZ. Sie nehmen Einfluss auf Signalkaskaden, die von FAK abh{\"a}ngig sind und die Haptotaxis zu regulieren scheinen. Diese Ergebnisse machen die alpha V Integrine zu einem vielversprechenden Angriffspunkt, um eine Restenose nach Stentimplantation zu verhindern. Der Einsatz des alpha V Integrininhibitors Cilengitide, der mit einem Medikamente-freisetzenden Stent lokal an dem Ort des pathologischen Geschehens appliziert werden kann, l{\"a}sst somit eine weitere Reduktion der Restenoserate erhoffen, was in einem n{\"a}chsten Schritt mittels eines in vivo Modells untersucht werden muss.},
  subject      = {Zellmigration},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wolf2002,
  author    = {Wolf, Katarina},
  title     = {Migration of tumor cells and leukocytes in extracellular matrix : proteolytic and nonproteolytic strategies for overcoming tissue barriers},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5670},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {The extracellular matrix within connective tissues represents a structural scaffold as well as a barrier for motile cells, such as invading tumor cells or passenger leukocytes. It remains unclear how different cell types utilize matrix-degrading enzymes for proteolytic migration strategies and, on the other hand, non-proteolytic strategies to overcome 3D fibrillar matrix networks. To monitor cell migration, a 3D collagen model in vitro or the mouse dermis in vivo were used, in combination with time-lapse video-, confocal- or intravital multiphoton-microscopy, and computer-assisted cell tracking. Expression of proteases, including several MMPs, ADAMs, serine proteases and cathepsins, was shown by flow cytometry, Western blot, zymography, and RT-PCR. Protease activity by migrating HT-1080 fibrosarcoma cells resulting in collagenolysis in situ and generation of tube-like matrix defects was detected by three newly developed techniques:(i) quantitative FITC-release from FITC-labelled collagen, (ii) structural alteration of the pyhsical matrix structure (macroscopically and microscopically), and (iii) the visualization of focal in situ cleavage of individual collagen fibers. The results show that highly invasive ollagenolytic cells utilized a spindle-shaped "mesenchymal" migration strategy, which involved beta1 integrindependent interaction with fibers, coclustering of beta1 integrins and matrix metalloproteinases (MMPs) at fiber bundling sites, and the proteolytic generation of a tube-like matrix-defect by MMPs and additional proteases. In contrast to tumor cells, activated T cells migrated through the collagen fiber network by flexible "amoeboid" crawling including a roundish, elliptoid shape and morphological adaptation along collagen fibers, which was independent of collagenase function and fiber degradation. Abrogation of collagenolysis in tumor cells was achieved by a cocktail of broad-spectrum protease inhibitors at non-toxic conditions blocking collagenolysis by up to 95\%. While in T cells protease inhibition induced neither morphodynamic changes nor reduced migration rates, in tumor cells a time-dependent conversion was obtained from proteolytic mesenchymal to non-proteolytic amoeboid migration in collagen lattices in vitro as well as the mouse dermis in vivo monitored by intravital microscopy. Tumor cells vigorously squeezed through matrix gaps and formed constriction rings in regions of narrow space, while the matrix structure remained intact. MMPs were excluded from fiber binding sites and beta1 integrin distribution was non-clustered linear. Besides for fibrosarcoma cells, this mesenchymal-toameboid transition (MAT) was confirmed for epithelial MDA-MB-231 breast carcinoma cells. In conclusion, cells of different origin exhibit significant diversity as well as plasticity of protease function in migration. In tumor cells, MAT could respresent a functionally important cellular and molecular escape pathway in tumor invasion and migration.},
  subject      = {Zellmigration},
  language  = {en}
}