Die sensorische Kontrolle der Entwicklung und Entladung von Nematocysten

• Antragsteller: Professor Dr. Suat Özbek
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Biochemie und Physiologie der Tiere
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390770057

Nematocysten sind das definierende Merkmal der Cnidaria und stellen eines der komplexesten Organellen im Tierreich dar. In den vorangegangenen Förderperioden haben wir das Proteom der Nematocysten bei Hydra etabliert und die funktionellen sowie evolutionären Aspekte mehrerer an der Kapselassemblierung beteiligter Proteine untersucht. Unsere Arbeit konzentrierte sich auf Faktoren, die entweder als strukturelle Komponenten der Kapselwand und des Schlauches dienen oder durch Interaktionen mit Zytoskelett-Elementen zu deren Bildung beitragen. Das vorliegende Projekt zielt darauf, eine bislang unbekannte Rolle von Trp-Ionenkanälen in der Morphogenese von Nematocysten aufzuklären. Während die sensorische Regulation der Nematocyten-Entladung bereits untersucht wurde, ist der Beitrag der Ionenkanalaktivität zur Entwicklung der Nematocyste bislang völlig unerforscht. Um diese Wissenslücke zu schließen, haben wir neue experimentelle Werkzeuge entwickelt, darunter spezifische Antikörper und transgene Hydra-Linien, und neue molekulare Faktoren identifiziert, die die Grundlage für die strukturelle und funktionelle Charakterisierung der Trp-Ionenkanalfunktion während der Nematocysten-Assemblierung bilden. Darüber hinaus wollen wir die molekulare Zusammensetzung und Architektur des Cnidocil-Komplexes mithilfe eines integrativen Ansatzes aufklären, der Proteomik, Kryo-Elektronentomographie und funktionelle Analysen kombiniert. Diese Studien werden nicht nur neue Einblicke in die Entwicklung und Funktion der Nematocysteliefern, sondern auch in die evolutionären Ursprünge der Mechanosensation bei frühen Metazoen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen