Regulierung von Knorpeldifferenzierung und Strukturierung der Finger und Zehen durch BMP Antagonisten

• Antragsteller: Dr. Robert Reinhardt
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317038184

Wachstum und Strukturierung der Extremitäten ist abhängig von der korrekten Interpretation und Integration von eingehenden Signalen durch Vorläuferzellen. Mutationen in diesen Signalnetzwerken und deren Effektoren sind die Ursache von vielen angeborenen Fehlbildungen der Gliedmaßen im Menschen. Die betroffenen regulatorischen Netzwerke wurden bereits größtenteils identifiziert, jedoch ist die Analyse der funktionell relevanten räumlichen und zeitlichen Interaktionen noch nicht abgeschlossen. Deshalb ist es das Hauptziel dieses Projekts neue Einblicke in die Modulierung von Signalübertragung durch Antagonisten von knochenmorphogenetischen Proteinen (BMPs), während der Knorpeldifferenzierung von Fingern und Zehen mit Hilfe des Mausmodells zu gewinnen. Die Übermittelung von BMP Signalen wird benötigt, um die Formierung von Knorpel primordia der zukünftigen Finger und Zehen zu induzieren, und ist von großer Bedeutung für den darauffolgenden Ablauf von Knorpeldifferenzierung und endochondralen Ossifikation. In einer Vielzahl von biologischen Prozessen wurde gezeigt, dass BMP Aktivität genauestens durch die spezifische Interaktion der Liganden mit verschiedenen extrazellulären BMP Antagonisten wie Gremlin1 und Noggin reguliert wird. Die gastgebende Arbeitsgruppe hat bereits Hinweise dafür gefunden, dass Interaktionen zwischen BMPs und deren Antagonisten die Balance zwischen proliferativer Expansion und dem Beginn der Differenzierung von Vorläuferzellen des Knorpelgewebes steuern. Ich werde die molekularen und zellulären Mechanismen, die bei der Regulierung von BMP Signalübermittlung durch BMP Antagonisten eine Rolle spielen, im Kontext von Schicksal und Differenzierung von Vorläuferzellen, welche später die Grundlage für Knorpelgewebe und Knochen bilden, untersuchen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Gastgeber: Professor Dr. Rolf Zeller