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SFB 1324:  Mechanismen und Funktionen des Wnt-Signalwegs

Fachliche Zuordnung Biologie
Förderung Förderung seit 2017
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 331351713
 
Wnt-Signalwege spielen eine entscheidende Rolle bei Entwicklungsprozessen, der Differenzierung von Zellen und in der Regeneration von Geweben. Veränderungen in Wnt-Signalwegen können zu schweren Entwicklungsstörungen und Krankheiten führen, wie zu der Entstehung von Tumoren. Wnt-Liganden sind sekretierte Lipid-Proteine, die an unterschiedliche Rezeptoren binden und verschiedene Signalkaskaden aktivieren können. Die diversen Ligand-Rezeptor-Interaktionen geben intrazellulär Signale an Netzwerke aus nachgeschalteten Signalwegen weiter. Obwohl zahlreiche neue Erkenntnisse hinsichtlich der Komponenten und Mechanismen des Wnt-Signalwegs gewonnen wurden, ist eine Reihe grundsätzlicher Fragen, insbesondere die nach der Spezifität von Eingangssignalen und Kontrolle der Ausgangssignale, unbeantwortet. Da der Wnt-Signalweg eine solch entscheidende Rolle bei vielen biologischen Prozessen und Krankheiten spielt, ist das langfristige und übergeordnete Ziel des SFB 1324 die molekularen Prozesse des Wnt-Signalwegs molekular zu verstehen und deren physiologische Auswirkungen in einem breiten Spektrum an Modellorganismen zu untersuchen. Dazu ist die Forschung des SFB 1324 in zwei Bereiche unterteilt: (A) Die Sekretion von Wnt-Proteinen und deren Interaktion mit Wnt-Rezeptoren sowie (B) die Verbindung des Wnt-Signalwegs zu nachgeschalteten Faktoren und kontext-abhängigen Signalwegen. Im ersten Forschungsbereich wollen wir verstehen, wie Wnt-Liganden produziert, modifiziert und in den extrazellulären Raum transportiert werden. Außerdem wollen wir Ligand-Rezeptor Interaktionen analysieren und verstehen, wie dadurch spezifische Signale weitergeleitet und verschiedene Signalkaskaden aktiviert werden. Im zweiten Forschungsbereich konzentrieren wir uns auf die molekularen dynamischen Prozesse des Wnt-Signalwegs in den Zielzellen. Wir wollen aufklären, wie verschiedene Wnt-Signalwege nachgeschaltete Signalwege beeinflussen und bestimmte biologische Prozesse induzieren. Um diese beiden Fragenkomplexe zu beantworten, werden wir ein Spektrum unterschiedlich komplexer Modellsysteme (wie Hydra, Fruchtfliege, Fisch, Frosch, Maus und humane Zellkulturen) mit neuesten Technologien untersuchen (hochentwickelte Fluoreszenz-Mikroskopie, genetische Screens, Genom-Editing und Proteom-Analysen). In der Region um Heidelberg sind wir in der einmaligen Lage, dass viele Arbeitsgruppen am Wnt-Signalweg arbeiten, darunter internationale Koryphäen auf diesem Gebiet. In der zweiten Förderperiode werden wir an unseren Erfolg anknüpfen und einen Schwerpunkt auf die Untersuchung der räumlichen und zeitlichen Kontrolle der Signalwege sowie der von ihnen aktivierten zellulären Dynamik legen. Der Sonderforschungsbereich soll so eine zentrale Grundlage unseres Verständnisses verschiedener grundlegender biologischer Prozesse bei Tieren und dem Menschen liefern, von der Entwicklung bis zu einer Vielzahl bedeutender Erkrankungen.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

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Antragstellende Institution Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
 
 

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