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SPP 1782: Epithelial intercellular junctions as dynamic hubs to integrate forces, signals and cell behaviour
Fachliche Zuordnung
Biologie
Förderung
Förderung seit 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255103767
Epithelien bedecken innere und äußere Körperoberflächen und dienen als Barrieren gegen die Einwirkung äußerer Kräfte, Pathogene, Toxine und verhindern Austrocknung. Diese Funktionen beruhen großenteils auf der Fähigkeit interzellulärer Verbindungen, mechanische und chemische Kräfte und Signale wahrzunehmen und in die Zelle weiterzuleiten. Dort erfolgen schnelle Änderungen der Zellarchitektur und/oder Änderungen des Transkriptoms, um das Verhalten von Zellen entsprechend zu ändern. Die Dysfunktion epithelialer Zellverbindungen verursacht zahlreiche Erkrankungen, angefangen von blasenbildenden Haut- bis hin zu inflammatorischen Erkrankungen und Tumoren.Trotz ihrer Größe, Häufigkeit und Bedeutung für Erkrankungen, sind Funktion und Regulation interzellulärer Verbindungen noch wenig verstanden, was auch die Entwicklung molekular basierter Diagnosen und Therapien verhindert. Wie interzelluläre Verbindungen mechanische Kräfte und Signale wahrnehmen und zusammen mit dem Zytoskelett in eine zelluläre Antwort integrieren, stellt eine zentrale Voraussetzung für unser Verständnis der Gewebs-Morphogenese, -Homöostase und -Regeneration dar. Darüber hinaus stellt die Aufklärung von Pathomechanismen, die durch Gendefekte in Komponenten interzellulärer Verbindungen verursacht werden, eine wichtige Voraussetzung für ein mechanistisches Verständnis zahlreicher Erkrankungen dar. Das wichtigste Ziel des SPP1782 ist zu verstehen, wie interzelluläre Verbindungen mechanische und chemische Signale erkennen und in Änderungen der Zellarchitektur, des Zellverhaltens und der Genexpression umsetzen. Die gegenwärtig 20 SPP1782-Arbeitsgruppen untersuchen diese Fragestellung mit einer Vielzahl von Ansätzen aus der Zell- und Entwicklungsbiologie, der Biophysik und der Biochemie. Die besondere Stärke liegt darin, die Fragestellung von der Ebene einzelner Zellen bis hin zum Tiermodell, einschließlich der Maus und der Fruchtfliege zu analysieren. Um ihre Ziele zu erreichen, arbeiten die ForscherInnen des SPP an der Erarbeitung allgemeingültiger Prinzipien, mit denen epitheliale Zellverbindungen an der Signaltransduktion beteiligt sind. Zur Umsetzung werden Tagungen, Laboraustauschprogramme und Trainingsprogramme von DoktorandInnen im nationalen und internationalen Format stattfinden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Projekte
- Auswirkungen des Verlusts von Desmoglein 2 für die Struktur und Funktion von Zell-Zellkontakten im Darmepithel (Antragsteller Strnad, Pavel )
- Desmosomen-Zytoskelett Dynamik (Antragsteller Leube, Rudolf E. )
- Die Rolle der Zellmechanik während der epithelialen Transdifferenzierung (Antragstellerin Diz-Muñoz, Alba )
- Formin-like 2 interagiert mit dem alpha-catenin/E-cadherin- Komplex für die Aktinpolymerisation an Zell-Tell-Kontakten und die Epithelausbildung (Antragsteller Grosse, Robert )
- Funktion von JAM-Adhäsionsmolekülen bei der Epithelzellextrusion (Antragsteller Ebnet, Klaus Thomas )
- Funktion von Plakophilin 3 bei der Regulation der Proliferation von Keratinozyten (Antragstellerin Hatzfeld, Mechthild )
- Funktionelle Analyse des LIM-Domänen Proteins Smallish bei der Regulation des Actomyosin-Netzwerks und der Dynamik von Zellkontakten an der ZA (Antragsteller Wodarz, Andreas )
- Integration von Zellpolarität, Zelladhäsion und Aktomyosin-Kontraktilität während der Morphogenese von Epithelen (Antragstellerinnen / Antragsteller Grill, Stephan Wolfgang ; Knust, Elisabeth )
- Interzelluläre Kontakte als molekulare Anker in epithelialer Morphogenese (Antragstellerin Classen, Anne-Kathrin )
- Keratin-abhängige Regulation der Zusammensetzung von Desmosomen und der Aktin-Organisation (Antragsteller Magin, Thomas )
- Koordinationsfonds (Antragsteller Magin, Thomas )
- Kopplung von interzellulärer Adhäsion, Polarität und mechanischen Signalen in epidermalen Zell-Zell-Kontakten (Antragstellerin Iden, Sandra )
- Kraftweiterleitung in Epithelien - der Einfluß von nächsten Nachbarn (Antragsteller Janshoff, Andreas )
- LASP1 fungiert als Verbindungsprotein für die cadhein und Aktin-Dynamik an epithelialen Adhärenskonkten (Antragsteller Schnittler, Hans-Joachim )
- Mechanismen der Aktin-Organisation durch zelluläre Verbindungen und deren Einfluss auf die epidermale Morphogenese und Homöostase (Antragstellerin Niessen, Carien )
- Mechano-biologische Analyse von auf Mikrotubuli basierenden Kräften an epithelialen Adherens Junctions während der Morphogenese von Gewebe (Antragstellerin Matis, Maja )
- Mechanosensation und Mechanoreaktion in epidermalen Systemen (Antragsteller Hoffmann, Bernd ; Merkel, Rudolf )
- Mechanotransduktion und koordinierte Dynamik bei Epithelzellen der Amnioserosa in Drosophila (Antragsteller Großhans, Jörg ; Wolf, Fred )
- Molekulare Mechanismen der E-Cadherin-vermittelten Kraftmessung (Antragstellerin Gräter, Frauke )
- Molekulare Mechanismen zur Strukturierung der Viskosität des Verbindungsnetzwerkes während der Morphogenese der Puppenflügel (Antragsteller Grill, Stephan Wolfgang )
- Molekularer Mechanismus der Krafterkennung in Desmoplakin (Antragstellerin Gräter, Frauke )
- Neue Funktionen von Pals1 bei der Signaltransduktion an den Zell-Zell-Kontakten (Antragsteller Krahn, Ph.D., Michael ; Weide, Thomas )
- Reconstructed cell-cell interfaces with spatially defined mechanical and molecular components: biomimetic microenvironments to elucidate how extracellular mechanochemical signals are sensed and transmitted at the intercellular junctions (Antragstellerin del Campo Bécares, Aránzazu )
- Rolle der Dsg2-abhängigen Adhäsion und Signalwege in der Pathogenese des M. Crohn (Antragsteller Schlegel, Nicolas ; Waschke, Jens )
- Rolle der Zell junction-assozierte mechanische Kräfte bei der Regulierung der Organgröße in Zebrafisch. (Antragstellerin Lecaudey, Virginie )
- Untersuchung der mechanischen Beladung von Desmosomen (Antragsteller Grashoff, Carsten )
- Verbindung von Zellkontaktmolekülen mit dem Hippo/YAP Signalweg in Hepatozyten und Tumorzellen (Antragsteller Breuhahn, Kai )
- Wechselspiel zwischen mechanischer Spannung und cytoskeletaler Organisation bei der Zellseparation entlang von Kompartimentsgrenzen in Drosophila (Antragsteller Dahmann, Christian )
- Wechselwirkung zwischen dem mechanosensitiven Rezeptor Piezo und Tight Junction Proteinen für die Erhaltung der epithelialen Zellnummern und die Epithelintegrität (Antragstellerin López Posadas, Ph.D., Rocío )
Sprecher
Professor Dr. Thomas Magin