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Projekt
Primäre Ziliendynamik in Entwicklung, Homöostase und Funktion des retinalen Pigmentepithels
Antragstellerin
Professorin Helen May-Simera, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Entwicklungsbiologie
Entwicklungsbiologie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503306912
Das retinale Pigmentepithel ist ein hervorragendes Ziel, um die molekularen Mechanismen zu verstehen, wie die zeitliche und räumliche Regulation der Ziliendynamik die epitheliale Organisation steuert. Diese Monoschicht aus hochspezialisierten, eng miteinander verbundenen polarisierten Zellen, die sich zwischen der neuralen Netzhaut und der vaskulären Aderhaut befindet, ist für das Sehen unerlässlich. Ähnlich wie bei anderen Epithelien ist das primäre Cilium im RPE eine hochdynamische Organelle, die viele Signalwege reguliert, die die Spezifikation, Entwicklung und Differenzierung des RPE steuern. Unter diesen scheint der WNT-Signalweg einer der wichtigsten zu sein. Inwieweit die genaue Regulierung der Dynamik des Auf- und Abbaus von Zilien die Entwicklung, Reifung oder Funktion des RPE über die Regulierung des WNT-Signalwegs beeinflusst, ist unbekannt. Um diese Fragen zu beantworten, schlagen wir die folgenden drei spezifischen Ziele vor: 1. Untersuchung der molekularen Mechanismen der RPE-Reifung und -Funktion über die Zilien-vermittelte WNT-Signalübertragung in vitro. 2. Vergleich der Zilienablation mit einer veränderten ziliären Signalübertragung in RPE-Zellen in vivo und Analyse der Folgen für die Netzhaut und die Sehfunktion zu. 3. Charakterisierung des Auf- und Abbaus von Zilien in Echtzeit in explantierten Gewebekulturen. Unser besonderes Augenmerk liegt auf der Unterscheidung zwischen Ziliierung und ziliärem Signalübertragung und der Untersuchung, wie die Montage und Demontage von Zilien die Reifung und Funktion des RPE beeinflussen kann. Unter Verwendung etablierter RPE-Zellmodelle (in vitro) und RPE-spezifischer Zilien-Mausmutanten (in vivo) werden wir Gen-Knockout/Silencing und Pharmakologie kombinieren, um die Zilienbildung zu hemmen und die ziliäre Signalübertragung zu manipulieren. In jedem dieser Systeme werden wir drei ziliäre Proteine (BBS8, IFT20, IFT88) manipulieren, um entweder die ziliäre Signalübertragung zu modulieren oder das Zilium zu entfernen. Unsere drei Ziele sind miteinander verknüpft, aber nicht voneinander abhängig. Nach Abschluss der ersten beiden Ziele werden wir herausfinden, ob die Dynamik des Auf- und Abbaus des primären Ziliums für die Steuerung der Differenzierung und Reifung des RPE entscheidend ist und welche ziliären Signalwege diesen Prozess dynamisch regulieren. Durch den Vergleich des Phänotyps dieser Signalwege können wir zwischen Zilien- und Ziliarsignaleffekten unterscheiden. Im dritten Ziel werden wir die Grundlage für weitere nachgelagerte Analysen schaffen. Erkenntnisse darüber, wie die Dynamik der primären Zilien die Organisation des RPE reguliert, sind nicht nur für die Erforschung des Sehvermögens von entscheidender Bedeutung, sondern können auch auf andere Epithelgewebe übertragen werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
