TRR 13:  Membran-Mikrodomänen und ihre Rolle bei Erkrankungen des Menschen

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5485945

Eine kürzliche grundlegende Entwicklung in der molekularen Zellbiologie stellt das Konzept der Membran-Mikrodomänen dar, die auch als Lipid-Rafts bezeichnet werden. Diese werden definiert als Anordnungen von bestimmten Lipiden und integralen Membran-Proteinen in der Ebene biologischer Membranen, insbesondere der Plasmamembran. Membran-Mikrodomänen spielen bei einer Reihe von biologischen Prozessen eine Rolle, insbesondere beim intrazellulären Membran-Tansport und -umsatz und bei der Signaltransduktion. So tragen Lipid-Rafts zur Bildung von signalvermittelnden Mikroumgebungen in der Plasmamembran bei. Auf diese Weise spielen sie eine Rolle bei zellulärem Wachstum und Differenzierung, der Immunerkennung durch die multimeren T-Zell- und B-Zell-Antigenrezeptoren und den hochaffinen IgE-Rezeptor und der Proteinprozessierung mit der Alzheimer"schen Erkrankung als dem prominentesten Beispiel.Viele Aspekte der molekularen Zellbiologie von Membran-Mikrodomänen sind noch aufzuklären. Hierzu gehören die Mechanismen der Bildung von Lipid-Rafts, die molekulare Zusammensetzung der verschiedenen Typen von Lipid-Rafts und die Charakterisierung von spezifischen an der Raft-Bildung beteiligten Proteinen. Dies sollte es schließlich erlauben, die Rolle von Membran-Mikrodomänen bei menschlichen Erkrankungen zu untersuchen. In diesem Zusammenhang ist es ein Ziel dieses Sonderforschungsbereichs/Transregio, die Grundlagenforschung zu intensivieren. Ein anderes ist es, zwischen der Grundlagenforschung und der krankheitsorientierten Forschung mit unmittelbarer klinischer Relevanz eine Brücke zu schlagen.Mit diesem Ziel bilden sowohl die grundlagenorientierten als auch die krankheitsorientierten Forschungsgruppen an den drei Standorten Dresden, Heidelberg und Regensburg wichtige Bausteine eines integrierten und hochkomplementären Forschungsnetzwerks, das den raschen Transfer von Ergebnissen aus der Grundlagenforschung in die klinischen Forschungsrichtungen erlaubt. Schließlich führen eine Reihe von Technologieprojekten zu einem hohen Maße an weiterer Synergie.

• DFG-Verfahren: Transregios

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Lipid raft clustering in Membrane trafficking (Teilprojektleiter Simons, Kai )
• A02 - Membrane microdomain formation in artificial membrane systems (Teilprojektleiterin Steinem, Claudia )
• A03 - Crosstalk between the apo-A-I/ABCA1 pathway and lipid microdomains (Teilprojektleiter Drobnik, Wolfgang ;  Schmitz, Gerd )
• A04 - Lipid rafts and obesity: function of OBR-GRP and endospanin, two lipid raft-associated tetraspanins, in the leptin recceptor trafficking (Teilprojektleiter Hoflack, Bernard )
• A08 - Specific Lipid Interactions of Transmembrane Segments of Membrane Proteins (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Brügger, Britta ;  Wieland, Felix Wilhelm Theodor )
• B01 - Physiological funkction of the cholesterol-interacting, lipid raft-associated plasma membrane protein prominin: from cell biology to human disease (Teilprojektleiter Corbeil, Denis ;  Huttner, Wieland B. )
• B02 - Investigation of molecular mechanisms responsible for the phenotype of caveolin-1 KO-mice (Teilprojektleiter Kurzchalia, Teymuras )
• B03 - Caveolae as tracking as trafficking compartments to manage transcytosis within the alveolar epithelium (Teilprojektleiter Kasper, Michael )
• C01 - Pathophysiological role of caveolae and caveolin in vascular proliferative disease (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Schwencke, Carsten ;  Strasser, Ruth H. )
• C02 - Intracellular lipid-trafficking as a potential crossroad in Aß-generation (Teilprojektleiter Beyreuther, Konrad ;  Hartmann, Tobias )
• C03 - Specific Lipid Interactions of Transmembrane Segments of Membrande Proteins (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Brügger, Britta ;  Wieland, Felix Wilhelm Theodor )
• C04 - Nef and Lipid Rafts: Functional Coordination of the HIV Pathogeneticity factor during particle release and TCR Signaling (Teilprojektleiter Fackler, Ph.D., Oliver T. )
• C06 - The pathophysiological role of caveolae and caveolin -1 in cardiovascular disease: A new model of endothelial mediated cardiomyopathy (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kasper, Michael ;  Strasser, Ruth H. )
• C08 - Crosstalk between the apoA-I/ABCA1 and apoE/ceramide pathway and the role of lipid microdomains (Teilprojektleiter Schmitz, Gerd )
• D01 - Quantitative Profiling of Phospholipids and Glycolipids by Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry (Teilprojektleiter Shevchenko, Andrej )
• D02 - Lipid fluorescence microscopy (Teilprojektleiter Thiele, Christoph )
• D03 - Characterization of lipid-dependent conformation intermediates of raft-associatet proteins using NMR spectroscopy (Teilprojektleiter Kalbitzer, Hans Robert )
• Z - Central administration and project coordinationof the Transregional Colloborative Research Center (Teilprojektleiter Schmitz, Gerd )

• Antragstellende Institution: Universität Regensburg
• Mitantragstellende Institution: Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg; Technische Universität Dresden
• Beteiligte Institution: Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG)
• Sprecher: Professor Dr. Gerd Schmitz