Aufklärung der Dynamik räumlich unterschiedlicher RhoB Signalnetzwerke in Brustepithelzellen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Monilola Afolabi Olayioye
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 376941317

Kleine GTPasen der Rho-Subfamilie, zu der RhoA, RhoB und RhoC gehören, sind wichtige Regulatoren des Aktin- und Mikrotubuli-Zytoskeletts, wodurch Zellmorphologie und -polarität sowie die Positionierung von Organellen innerhalb der Zelle aufrechterhalten werden. Im Gegensatz zu RhoA und RhoC, die hauptsächlich an der Plasmamembran lokalisiert sind, assoziiert RhoB zusätzlich mit Endomembranen, an denen es den Membrantransport reguliert. Interessanterweise wurde die RhoB-Signalübertragung von der Plasmamembran mit onkogenen Funktionen in Verbindung gebracht, während die Signalübertragung an Endomembranen tumorsuppressiv wirken soll. Trotz dieser interessanten Beobachtungen ist das Wissen über die Signalnetzwerke, die diese verschiedenen subzellulären RhoB-Pools kontrollieren, noch begrenzt. In der ersten Förderperiode haben wir das RhoGEF-Protein Solo als positiven Regulator von endosomalem RhoB identifiziert. Hier werden wir nun untersuchen, wie Solo und GEF-H1, ein bereits zuvor charakterisierter Regulator von RhoB, die räumliche RhoB-Signalgebung auf unterschiedliche Weise kontrollieren. Zu diesem Zweck werden wir modernste Genom-Editierungstechniken einsetzen, um zum ersten Mal die Visualisierung des endogenen RhoB-Proteins in lebenden Zellen zu ermöglichen. Mittels quantitativer Live-Imaging-Techniken werden wir Einblicke in die Dynamik von RhoB und seine räumliche Regulierung durch Solo und GEF-H1 gewinnen. Wir werden außerdem optogenetische Manipulationen einsetzen, um die molekularen Signalnetzwerke aufzuklären, die die Funktion von RhoB an unterschiedlichen subzellulären Orten steuern. Da RhoB und seine Regulatoren in epithelialen und mesenchymalen Zellen unterschiedlich exprimiert sind, gehen wir davon aus, dass der zelluläre Differenzierungszustand die Funktion von RhoB entscheidend bestimmt. Die Erforschung der räumlichen RhoB-Dynamik und -Signalgebung in unterschiedlichen Zellzuständen wird zum Verständnis der komplexen Rolle, die RhoB in normalen physiologischen Prozessen und in der neoplastischen Zelltransformation spielt, beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Professorin Dr. Angelika Hausser