Signaltransduktion durch internalisierte G-Protein-gekoppelte Rezeptoren: Molekulare Mechanismen und physiologische Relevanz

• Antragsteller: Professor Dr. Davide Calebiro
• Fachliche Zuordnung: Pharmakologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198762480

Bei G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR) ging man bisher davon aus, dass sie ausschließlich an der Zelloberfläche Signale weiterleiten. Vor kurzem konnten wir jedoch zeigen, dass GPCR nach einer Agonistinduzierten Internalisierung weiterhin über Gs-cAMP Signale transduzieren können. Dieses Phänomen wurde erst bei wenigen GPCR untersucht und seine funktionellen Konsequenzen sind weitgehend unklar. Im beantragten Projekt sollen die Mechanismen und die physiologische Relevanz der intrazellulären G-Proteinabhängigen Signaltransduktion in zwei endokrinen Organsystemen (TSH in der Schilddrüse und LH/FSH im Ovar) untersucht werden. Hierfür ist geplant, mittels FRET-Mikroskopie GPCR-cAMP-Signale in lebenden Zellen zu beobachten. In gleicher Weise werden optische Verfahren mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung zur Untersuchung intrazellulärer Bewegungen von GPCR, G-Proteinen und ihrer Effektoren eingesetzt. Außerdem werden wir frühe Ereignisse (PKA-Aktivierung und Zellkern-Signale) und funktionelle Folgen (Hormonproduktion und Zellreplikation) der GPCR-Aktivierung analysieren. Um die GPCR-Signaltransduktion unter physiologischen Bedingungen zu untersuchen, werden diese Versuche in primären Schildrüsen- und Ovarzellen sowie in intakten Follikeln des Ovars durchgeführt. Für die Differenzierung zwischen GPCR-Effekten an der Zelloberfläche und im Zellinneren werden wir die GPCR-Internalisierung mit pharmakologischen und genetischen Verfahren inhibieren. Dieses Vorhaben würde neue Einblicke geben in die fortgesetzte Funktionalität von GPCR nach Internalisierung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Person: Professorin Dr. Laurinda Jaffe