Analyse von Pathomechanismen der gestörten Podozytenadhäsion bei der FSGS.

• Antragstellerin: Professorin Dr. Britta George
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531415133

Der Podozyt ist zentral in der Pathogenese von proteinurischen glomerulären Erkrankungen wie der Fokal Segmentalen Glomerulosklerose (FSGS). Die FSGS ist eine der führenden Ursachen einer chronisch progressiven Niereninsuffizienz. Der Podozyt bildet mit seinem Interzellularkontakt, der Schlitzmembran, den äußeren Teil der Filtrationsbarriere. Die Schlitzmembran wird u.a. durch die essenziellen Adhäsionsproteine Nephrin und Neph1 gebildet. Wir haben aufgeschlüsselt, dass Nephrin über die kleine GTPase Rap1 und ihren aktivierenden Faktor RAPGEF1 (C3G) Signale zu Integrin β1 an den Fokalen Kontakten im Podozyten überträgt. Dieser Signalweg könnte die Podozytenadhäsion und damit den Podozytenverlust bei glomerulären Erkrankungen beeinflussen. Zur Analyse der molekularen Mechanismen der Nephrin Signaltransduktion nutzen wir u.a. das versatile in vivo Drosophila Nephrozytenmodell des Podozyten. Nephrozyten weisen Schlitzmembran-ähnliche Strukturen bestehend aus den Orthologen humaner Adhäsionsproteine wie Nephrin auf. Zudem zeigten wir in verschiedenen Mausmodellen, dass der Knockout (KO) von Schlüsselgenen dieses Signalwegs im Podozyten zur Entwicklung einer FSGS führt. In einer massenspektrometrischen Analyse des phospho-Proteoms von Podozyten nach Aktivierung der Nephrinsignaltransduktion identifizierten wir über 180 differenziell phosphorylierte Proteine. Nun möchten wir die übergeordnete Hypothese verfolgen, dass Nephrin von der Schlitzmembran Signale zu den Fokalen Adhäsionen überträgt und hierüber auch die Zusammensetzung der extrazellulären Matrix beeinflusst. Im ersten Teil des Arbeitsprogramms werden wir durch Verkreuzung der heterozygoten Nephrin KO Maus mit Podozyten-spezifischen Integrin α3 oder β1 Mäusen und Analyse der Modulation des Schlitzmembran-Phänotyps untersuchen, dass Nephrin und Integrin α3β1 genetisch interagieren. Wir werden die Mechanismen durch single-nucleus Sequenzierungen analysieren. Im zweiten Teil werden wir die Hypothese im Drosophila Modell analysieren, dass Nephrin die Zusammensetzung der extrazellulären Matrix beeinflusst. In der phospho-Proteom Analyse nach Aktivierung der Nephrin Signaltransduktion haben wir u.a. Proteine des Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) Signalwegs angereichert phosphoryliert gefunden. Im dritten Teil des Arbeitsprogramms werden wir die Hypothese verfolgen, dass Nephrin und EGFR-Signale zur Beeinflussung der Fokalen Adhäsionen integriert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen