Regulatoren der Kontakt-stimulierten Migration in naszierenden Testis-Myotuben

• Antragsteller: Dr. Maik Christian Bischoff
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466788046

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Während meiner Doktorarbeit etablierte ich naszierende Testismyotuben als ein neues in vivo Modell um kollektive Zellmigration zu erforschen. Im Förderzeitraum publizierte ich ein detailliertes Protokoll, um es der Wissenschaftsgemeinde zu ermöglichen dieses System zu nutzen. Des Weiteren habe ich Testismyotuben-spezifische Transkriptom-Daten generiert, analysiert und genutzt um darauf einen umfassenden RNAi-screen aufzubauen. Einer der interessanten Funde war der axonale Wegfindungs-Faktor Plexin A. Ein genetischer knockdown führt zu charakteristischen Lücken in der testikulären Muskelschicht die während der kollektiven Migration der Myotuben entstehen. Reduktion des PlexA Antagonisten Semaphorin 1B führte interessanterweise zu ähnlichen Defekten in adulten Tieren. Unter Benutzung hochauflösender 4D-in vivo Mikroskopie, verschiedener genetischer Hintergründe, unterschiedlicher Zytoskelett- und Zelladäsions-Lebendmarker sowie genetischer Interaktion, untersuchte ich die die Funktion von PlexA, kollektive, lückenfreie Zellmigration einer kontinuierlichen mesenchymalen Zellschicht zu ermöglichen. Gewebespezifische Expression von plexARNAi führt zu drastischen Änderungen des Aufbaus von Zell-Zell-Säumen, welche weniger mesenchymal und substrat-adhäsiv, dafür aber epithelial-ähnlicher werden und stabilere Zell-Zell-Kontakte haben. Dies führt zu Bildung hoher Zellcluster, die die Migration stören. Reduktion von sema1b und Überexpression von nicht-inaktivierbaren Plexin A haben den gegenteiligen Effekt und führen zu einer Schwächung von Zell-Zell Adhäsionen, was letztendlich zu ähnlich aussehenden Lücken in der Zellschicht führt. Unsere Ergebnisse sprechen dafür das eine Feinabstimmung von PlexA signalling – welches wiederum Ras2 reguliert – grundlegend wichtig ist, um das richtige Verhältnis von Protrusion und Zell-Zell Adhäsion sicherzustellen und damit die Migration einer kontinuierlichen, lückenfeien Zellschicht zu ermöglichen. Diese Erkenntnisse sind relevant, um zu verstehen, wie ein Zellverband aufkommende Lücken während der Migration verhindert, was zum Beispiel entscheidend für Endothelmigration, während der Angio- oder Vaskulogenese und Regeneration ist.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• cell bio 2022 by ASCB, Washington DC, United States, December 2022, Poster: Contact Stimulation of Collective Migration as a Novel Driver in Tissue Morphogenesis
  Maik Bischoff
  
• Cell biology: Keeping the epithelium together when your neighbor divides. Current Biology, 32(20), R1025-R1027.
  Bischoff, Maik C. & Peifer, Mark
  
• Triangle Cytoskeleton Meeting, Durham, United States, September 2022, Poster: Contact Stimulation of Collective Migration as a Novel Driver in Tissue Morphogenesis
  Maik Bischoff
  
• Dissecting Collective Cell Behavior in Migrating Testis Myotubes in Drosophila. Methods in Molecular Biology, 117-129. Springer US.
  Bischoff, Maik C. & Bogdan, Sven
  
• Triangle Fly Symposium, Durham, United States, May 2023, Talk: Plexin/Semaphorin-signalling ensures follower-motility in collective cell migration
  Maik Bischoff