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Projekt
Kraftweiterleitung in Epithelien - der Einfluß von nächsten Nachbarn
Antragsteller
Professor Dr. Andreas Janshoff
Fachliche Zuordnung
Biophysik
Förderung
Förderung von 2015 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273723851
Die Kraftweiterleitung in Epithelien wird zu einem Großteil von intrazellulären Verbindungen, die auf der Zellinnenseite mit dem kontraktilen Zytoskelett verbunden sind, realisiert. Zelluläre Gewebestrukturen unterliegen einem ständigen dynamischen Umbau, welcher ausbalancierte Kräfte erfordert, die zwischen den Zellen zumeist durch Cadherin-vermittelte Verbindungen gesteuert werden. Die mechanische Kopplung zwischen Zellen ist bedeutsam für eine Reihe von Prozessen wie der epithelialen- mesenchymalen Transition, der Embryonalentwicklung und der Karzinogenese. Das Ziel des Projektes ist die Vermessung und Kartierung der Kraftweiterleitung und Mechanotransduktion über Zell-Zell-Kontakte in epithelialen Zellmonoschichten nach Manipulationen auf lokaler bzw. globaler Ebene. Konkret sollen zwei neue Methoden realisiert werden. Zum einen sollen die Kräfte zwischen zwei Zellen mit Hilfe einer Polymer-basierten Kammer, die über weiche, deformierbare Wände verfügt, gemessen werden. Zum anderen soll das Spannungsgefüge und die mechanische Reizweiterleitung in einer Zellmonoschicht kartiert werden. Dazu sollen Felder von auslenkbaren Mikrostäben zum Einsatz kommen, in deren Zwischenräume Zellen kultiviert werden können. Mit Hilfe dieser technischen Lösungen und der Möglichkeit, mit dem Kraftmikroskop die kortikale und Membranspannung einzelner Zellen zu erfassen, kann der Einfluss von Wirkstoffen, die auf das Zytoskelett abzielen, und der gezielten Unterdrückung der Proteinexpression von Proteinen, die für den Zusammenhalt der Zell-Zell-Verbindungen verantwortlich sind, auf das Spannungsmuster und die interzellulären Verbindungskräfte der lateralen Zell-Zell-Verbindungen untersucht werden. Das primäre Ziel ist es dabei sowohl globale als auch lokale Störungen der Kooperativität und Korrelationslänge der zellulären Antwort zu erfassen. Diese Daten sind eine wichtige Voraussetzung für das fundamentale Verständnis davon, wie Zellen miteinander auf mechanischem Weg kommunizieren.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
