SFB 894:  Ca2+-Signale: Molekulare Mechanismen und Integrative Funktionen

• Fachliche Zuordnung: Medizin ; Biologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2022
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 157660137

Kalzium Signale gehören zu den wichtigsten Signalmolekülen in eukaryontischen Zellen. Sie verursachen Signaltransduktionskaskaden, die die Ausschüttung von Neurotransmittern und Hormonen, die Kontraktion von Muskelzellen, die Gentranskription und die Befruchtung beeinflussen. Darüber hinaus ist Kalzium ein wichtiger Co-Faktor für viele Enzyme innerhalb und außerhalb der Zelle. Extrazelluläres Kalzium ist entscheidend an der Entstehung und Modellierung von Knochen und Zähnen beteiligt und spielt eine große Rolle bei der Erregbarkeit der Plasmamembran. Kalzium-Ionen werden über das Blut transportiert und werden über Transporter und Ionenkanäle in das Zellinnere gebracht. Die intrazelluläre Kalzium-Konzentration wird über Kalzium-bindende Proteine und Kompartmentalisierung auf einem sehr geringen Wert (50 bis 150 nM) gehalten. Die Stimulation der Zelle über Kalziumeinstrom durch die Plasmamembran oder Kalziumausschüttung aus intrazellulären Kompartimenten führt dann zu lokalen Kalziumtransienten, die entweder lokale Ereignisse auslösen, z.B. die Fusion von Neurotransmitterhaltigen Vesikeln mit der präsynaptischen Membran, oder sich in zeitlich und räumlich koordinierter Weise über die ganze Zelle oder sogar über ganze Gewebeverbände ausbreiten.Der SFB 894 untersucht seit seinem Beginn 2011 Kalzium-Signale unter zwei unterschiedlichen Gesichtspunkten. Ein Fokus liegt auf der Entstehung und der räumlich-zeitlichen Ausbreitung elementarer Kalzium-Signale, die präzise molekulare Prozesse in räumlich eng begrenzten Regionen wie der aktiven Zone präsynaptischer Nervenendigungen auslösen. Der zweite Fokus liegt auf Zell-, Organ- und Körper-Funktionen, die von Kalzium-Signalen ausgelöst werden, wie z.B. der Menstruationszyklus. Durch die Kombination von hochaufgelösten pharmakologischen, elektrophysiologischen, bildgebenden und genetischen Techniken ist der SFB 894 in der Lage, physiologische und pathophysiologische Auswirkungen der Kalzium-Signale zu untersuchen und zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Ca2+-abhängige CTL und NK Zellen Zytotoxizität (Teilprojektleiter Hoth, Markus )
• A02 - Physiologische Funktion neuer STIM1 und STIM2 Spleißvarianten (Teilprojektleiterin Niemeyer, Ph.D., Barbara Anne )
• A03 - Cavβ2- und Cavβ3-spezifische Signaltransduktion (Teilprojektleiter Belkacemi, Anouar ;  Flockerzi, Veit ;  Philipp, Stephan E. )
• A04 - Mechanismen und Regulation des Ca2+-Ausstroms aus dem ER (Teilprojektleiter Cavalié, Adolfo ;  Lang, Sven ;  Zimmermann, Richard )
• A05 - Struktur und Wirkungsmechanismus der Succinat: Chinon-Oxidoreduktasen und am Ca2+-Signaling beteiligter Proteine (Teilprojektleiter Lancaster, Roy )
• A06 - Funktion und Eigenschaften von TRPM1 und TRPM3 Kanalproteinen in retinalen Bipolarzellen (Teilprojektleiter Oberwinkler, Johannes )
• A07 - Ca2+-abhängige Signalprozesse in der Photorezeptorsynapse (Teilprojektleiter Schmitz, Frank )
• A08 - Ca2+ Kanal-Komplexe in der Cochlea Synaptopathie (Teilprojektleiterin Engel, Jutta )
• A09 - Die Funktion von CAPS in Neuronen der Spinalganglien (Teilprojektleiterin Becherer, Ph.D., Ute )
• A10 - Funktion zytotoxischer T Lymphozyten in vitro und in vivo (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Pattu, Varsha ;  Rettig, Jens )
• A11 - Complexin und Synaptotagmin in der in Ca2+-gesteuerten Exozytose (Teilprojektleiter Bruns, Dieter )
• A12 - Neurotransmitter Rezeptoren und Ca2+ Signale in cerebellären Bergmann-Gliazellen (Teilprojektleiter Kirchhoff, Frank ;  Lauterbach, Marcel )
• A13 - Integrative Konsequenzen defekter mitochondrialen Ca2+ Aufnahme im Barth Syndrom (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Maack, Christoph ;  Prates Roma, Ph.D., Leticia )
• A14 - Ca2+ Kanäle in Mikro- und Makroglia (Teilprojektleiter Beck, Andreas ;  Flockerzi, Veit )
• A15 - Die Membranproteine TMEM1, 2 und 4 (Teilprojektleiter Freichel, Marc )
• A16 - Funktion und Regulation von Ca2+ Signalen in identifizierten hypothalamischen Neuronen (Teilprojektleiterin Leinders-Zufall, Trese )
• A17 - Mechanismen Rezeptor-vermittelter Ca2+ Signale in Pheromon-detektierenden Sinneszellen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Leinders-Zufall, Trese ;  Zufall, Frank )
• A18 - Generierung von Ca2+ Signalen in gonadotropen Zellen (Teilprojektleiter Boehm, Ulrich )
• A19 - Die Bedeutung Gq-abhängiger Signalverarbeitung für die Schrittmacherfunktion, Erregungsausbreitung und Kontraktilität des Herzens (Teilprojektleiter Lipp, Ph.D., Peter )
• A20 - Rolle von MICOS in der mitochondrialen Ca2+ Homöostase (Teilprojektleiter van der Laan, Martin )
• A21 - Aktivierung der unfolded protein response des endoplasmatischen Retikulums (UPRER) durch fehlerhafte Ca2+ Signale (Teilprojektleiter Ernst, Robert )
• A22 - Mechanismen der Calciumhomöostase zur Signalintegration in primären Zilien (Teilprojektleiter Mick, David )
• P01 - Licht-Nanoskopie (Teilprojektleiter Krause, Elmar ;  Rettig, Jens )
• P02 - Transgene Technologien (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Boehm, Ulrich ;  Weißgerber, Petra )
• P03 - Peptide und Antikörper (Teilprojektleiter Jung, Martin )
• Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Flockerzi, Veit ;  Rettig, Jens )

• Antragstellende Institution: Universität des Saarlandes
• Beteiligte Hochschule: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
• Sprecher: Professor Dr. Veit Flockerzi, seit 3/2021; Professor Dr. Jens Rettig, bis 3/2021