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Projekt
Die Rolle der Sinneswahrnehmung bei der nicht-autonomen Proteostase-Signalgebung in Zellen
Antragsteller
Professor Dr. Thorsten Hoppe, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531902955
Die Akkumulation von geschädigten und aggregierten Proteinen wird mit Zelltoxizität und dem Verlust der physiologischen Integrität in Verbindung gebracht. Der Abbau geschädigter Proteine wird durch das 26S-Proteasom nach Konjugation von Ubiquitin-Proteinen (Ubiquitinierung) vermittelt. Trotz der Fortschritte bei der Charakterisierung der proteolytischen Abbauwege auf zellulärer Ebene sind die nicht-autonomen Mechanismen, die die Aktivität des Ubiquitin-Proteasom-Systems (UPS) im gesamten Organismus als Reaktion auf Umweltveränderungen koordinieren, noch weitgehend unerforscht. Der Fadenwurm Caenorhabditis elegans besitzt ein ausgeklügeltes chemosensorisches System, das an der Kontrolle von Entwicklung, Paarung, Vermeidung von Schadstoffen und Nahrungsaufnahme beteiligt ist. Chemosensorische Präferenzen können durch sensorische Adaptation verändert werden, was die Integration von Erfahrungen in Verhalten und Physiologie ermöglicht. Wir haben Veränderungen in Ubiquitin-abhängigen Abbauraten und in der Proteostase beobachtet, wenn Würmer mit verschiedenen bakteriellen Nahrungsquellen gefüttert wurden. Unsere neuesten Daten deuten darauf hin, dass diese ernährungsbedingten Veränderungen der Proteostase von einem einzigen Paar chemosensorischer Neuronen koordiniert werden. Die microRNA miR-71 fungiert als regulatorischer Knotenpunkt, um die nicht-autonome Koordination zwischen olfaktorischen Neuronen und Darmzellen zu induzieren. Das zentrale Ziel des vorgeschlagenen Forschungsprojektes ist es, zu verstehen, wie Geruchswahrnehmung und neuronale Stimulation in die organismische Anpassung von Proteostase-Netzwerken übersetzt werden. Das vorgeschlagene Projekt wird die Kommunikation zwischen Gehirn und Darm untersuchen und systematisch die neuronalen Antwortmechanismen analysieren, die durch olfaktorische Stimulation und proteotoxischen Stress ausgelöst werden (Ziel 1), sowie die Regulation der nicht-autonomen Signalübertragung zwischen olfaktorischen Neuronen und Darmzellen (Ziel 2) und die gewebespezifische Anpassung von Proteostasewegen (Ziel 3). Zu diesem Zweck werden transkriptomische/proteomische Einzelzellanalysen, chemisch-genetische/optogenetische Kontrolle der neuronalen Signaltransduktion, CRISPR/Cas9-Geneditierung und großangelegte genetische Screenings durchgeführt.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
