Untersuchung einer reziproken Rückkopplung zwischen dem Transport- und zelluläre Mechanostat-Funktionen der Kernhülle

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Linke, seit 11/2022
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Anatomie und Physiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406295714

Die Funktion der Kernhülle als eine selektive Barriere zwischen dem Zytoplasma und dem Kern ist fest etabliert. Während der vergangenen zwei Jahrzehnte fand darüber hinaus eine zusätzliche Funktion der Kernhülle zunehmende Anerkennung. In diesem Zusammenhang gab die Assoziation zwischen zahlreichen Mutationen struktureller Komponenten der Kernhülle mit schwerwiegenden klinischen Erscheinungsformen deutliche Hinweise darauf, dass die Bedeutung der Kernhülle für die Wahrnehmung und Verarbeitung mechanischer Stimuli aus ihrer Umgebung einen großen Stellenwert einnimmt. Dennoch ist bis heute eine mögliche funktionelle und reziproke Rückkoppelung zwischen der Barriere- und der zellulären Mechanostat-Funktion der Kernhülle gänzlich unerforscht. Im Laufe der Vorarbeiten dieses Projekts wurde eine Technologie-Plattform etabliert, die es ermöglicht sowohl die Barriere-Funktion als auch den mechanischen Zustand des Kernes gleichzeitig zu beobachten und zu modulieren. Die bereits erworbenen Daten weisen auf einen Druck-getriebenen Transportprozess durch die Kernhülle hin. Der Aufbau des Druckgradienten hängt dabei entscheidend von der Integrität der Barrierefunktion der Kernhülle ab, was wiederum darauf deutet, dass sehr wahrscheinlich die nukleozytoplasmatische Barriere einen Einfluss auf die allgemeinen mechanischen Eigenschaften des Zellkerns hat. Ziel dieses Projektes ist es daher die hypothetische reziproke Rückkoppelung zwischen der Transport- und der zellulären Mechanostat-Funktion der Kernhülle weiter zu untersuchen. Die somit gewonnen Daten sollen einen neuartigen Einblick in die Physiologie des Zellkernes ermöglichen und somit unsere Kenntnisse von der Wechselwirkung zwischen mechanischen Kräften und der Barierrefunktion der Kernhülle erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Ivan Liashkovich, bis 11/2022