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Projekt
Rolle der Zell junction-assozierte mechanische Kräfte bei der Regulierung der Organgröße in Zebrafisch.
Antragstellerin
Professorin Dr. Virginie Lecaudey
Fachliche Zuordnung
Entwicklungsbiologie
Zellbiologie
Zellbiologie
Förderung
Förderung seit 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273724439
Epithelgewebe sind dicht gepackte Lagen von Zellen, die unsere Organe umschließen und beschützen. In diesen Zellschichten ist jede Zelle polarisiert und durch charakteristische intrazelluläre Zellverbindungen, welche die Zytoskelette der Zellen miteinander verschalten, mit mehreren Nachbarzellen verbunden. Auf diese Weise generiert das Actomyosin Zytoskelett durch die Zellverbindungen Spannungen und mechanische Kräfte, die für den Erhalt des Zellverbandes als Gewebe wichtig sind. Es ist mittlerweile anerkannt, dass Zellverhalten sowohl durch biochemische Signale als auch durch biomechanische Signale gesteuert werden. Jedoch sind die molekularen Mechanismen, die diese Signale integrieren, noch weitgehend unverstanden. Proteine, die zwischen der Zellverbindungsstellen an der Zellmembran und dem Zellkern hin und her pendeln, könnten daher als Überträger dieser mechanischen Signale dienen. So sind Yap und Taz, zwei Effektoren des Hippo-Signalwegs, sowie Proteine der Ajuba und Zyxin Familie perfekte Kandidaten um mechanische Signale von der Zellmembran in eine Aktivierung der Transkription im Zellkern zu vermitteln. In diesem Projekt wollen wir in vivo untersuchen, wie diese Proteine in der Lage sind mechanische Kräfte an den Zell-Zell Verbindungen in eine Veränderung des Zellverhaltens zu übersetzen. Die Organanlage des Zebrafisch Seitenlinienorgan (LLP), ein Zellverband von etwa 100 Zellen, hat sich in den letzten Jahren als das perfekte Modellsystem herauskristallisiert, um die Wanderung und Morphogenese von Epithelzellen zu studieren. Das LLP delaminiert während der Embryonalentwicklung von einer epithelialen Placode und wandert dann als zusammenhängende Gruppe von Zellen gemeinschaftlich auf beiden Seiten der Embryo. Während dieser Wanderung führen jeweils Zellen am Ende des LLP eine apikale Abschnürung durch und bilden radial angeordnete Rosetten, die dann hinter dem wandernden LLP abgelegt werden und zu mechano-sensorischen Organen differenzieren. Bisher konnten wir zeigen, dass das Protein Shroom3 diese apikale Abschnürung und Bildung von geordneten Rosetten aus dem LLP organisiert. Ferner konnten wir auch zeigen, dass das Motin Protein Amotl2a die Größe des LLP reguliert, durch eine physikalische Interaktion und Inhibition von Yap1. In einer Suche nach Interaktionspartnern haben wir drei Familienmitglieder der Ajuba/Zyxin Familie als Bindungspartner für Shroom3 identifiziert. Da Ajuba/Zyxin Proteine gute Kandidaten für die Übermittlung mechanischer Kräfte von den Zell-Zell Verbindungen dienen könnten, wären sie bestens geeignet die Morphogenese und Zellproliferation des LLP zu koordinieren. Ziel unseres Projektes ist daher die molekularen Mechanismen der Shroom3-Ajuba/Zyxin-Hippo Signalachse während der LLP Entwicklung in vivo in Zebrafisch zu studieren. Besonders wollen wir untersuchen wie dieser Komplex die Veränderung der mechanischen Kräfte, die bei der Veränderung der Zellform auftreten, übersetzt um die Zellproliferation zu steuern.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
