VLGR1 Signaling an Fokal-Adhäsions und die ICD-Freisetzung als einen nicht-kanonischen Signalweg von aGPCRs

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Wolfrum
• Fachliche Zuordnung: Pharmakologie ; Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 246212759

VLGR1 (“very large G protein-coupled receptor-1”), auch bekannt alsADGRV1, GPR98 und MASS ist bei weitem die größte Adhäsion-GPCR (aGPCR). Obwohl die Expression von VLGR1 fast ubiquitärist, ist sie vor allem im Nervensystem sehr hoch. Mutationen immenschlichen VLGR1-Gen verursachen das Usher-Syndrom, diehäufigste Form erblicher Taubblindheit. Darüber hinaus dürftenDefekte in VLGR1 auch mit Epilepsie assoziiert sind. Über dieDoppelfunktion in VLGR1 bei der Membran-Membran-Adhäsion undseiner Rolle in den nachgeschalteten intrazellulären Signalwegen ist,wie auch bei den meisten anderen aGPCRs bisher wenig bekannt. Inder laufenden Förderperiode haben wir putative Interaktionspartnervon VLGR1 und von mehreren anderen aGPCRs mittels Affinitäts-Proteomics-Untersuchungen (Tandem Affinitätsreinigung (TAP) inKombination mit Massenspektrum) identifiziert. Mit Hilfebioinformatische Analysen der identifizierten Interaktome dieseraGPCRs konnten wir Gene Ontology (GO) Terms und Zellmoduledefinieren, die auf neuartige, putative aGPCR- Signalwege hinweisen.Für die zweite Förderperiode planen wir die Evaluation undCharakterisierung der Signalwege für VLGR1 und weitere aGPCRs inselektiven Funktionsmodulen der Zelle. (1) Wir werden die Rolle vonVLGR1 in fokalen Adhäsionen (FAs) untersuchen. FA-Komplexestellen Relais für Signalwege dar, die zwischen der extrazellulärenMatrix und dem Aktin-Cytoskelett vermitteln, und beispielsweise dieMigration der Zell regulieren. Hierbei werden wir die Funktion vonVLGR1 bei der räumlichen und zeitlichen Kontrolle des FA-Turnovers,der Regulierung der Zellmigration und der Modulation desCytoskeletts in verschiedenen VLGR1-defizienten Zellmodelleneinschließlich verschiedener Arten neuralen Zelle testen. (2) Wirwerden die Wechselwirkung von VLGR1 und anderen aGPCRs mitdem gamma-Secretase-Komplex als nicht-kanonischer aGPCRSignalweganalysieren. Dazu werden wir untersuchen, ob aGPCRsSubstrate der gamma-Sekretase sind und wie die intrazellulärenDomänen (ICDs) von aGPCRs in das Zytoplasma freigesetzt werden.Zudem planen wir die Funktionen der ICDs im Nukleus bestimmen.Wir sind davon überzeugt, dass unsere Ergebnisse einen essentiellenBeitrag zum Verständnis der Funktionsweise von aGPCRs liefernwerden. Zudem erhoffen wir uns auch neue Einblicke in diePathomechanismen von Erkrankungen die mit der Dysfunktion vonaGPCRs einhergehen und sehen dadurch Chancen neuetherapeutische Ziele für die Behandlung dieser Erkrankungen zuidentifizieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2149: Aufklärung des Signalverhaltens von Adhäsions-GPCR