Strukturelle und funktionelle Charakterisierung neuer Komplexe bekannter Polaritätsdeterminanten in Drosophila und Vertebraten

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Krahn, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 191306445

In dem vorliegenden Antrag wollen wir die Rolle von PATJ (Pals1 associated Tight Junction protein) während der Entwicklung von Drosophila melanogaster weiter untersuchen. Darüber hinaus wollen wir unsere Studien von der Fliege auf das Säugetier ausdehnen. Insbesondere die Frage, wie PATJ die Akkumulation von Myosin an den apikalen Zell-Zellkontakten reguliert und dabei in Redundanz mit anderen Proteinen die Formierung und Erhaltung der Adherens Junctions fördert, ist eine der Schlüsselfragestellungen. Desweiteren wollen wir analysieren, wie PATJ in dem Hippo-Signalweg involviert ist, welcher Zellgröße und Zellproliferation in der Fliege und im Säuger reguliert. Um die Rolle von PATJ im Säugetier besser zu verstehen, werden wir neben Zellkulturexperimenten ein konditionelles knock-out System für das Gen INADL, welches in der Maus für das PATJ-Protein kodiert, verwenden. In diesem Modell sollen verschiedene Epithelien und Organe hinsichtlich seiner Defekte bezüglich der Zellpolarität/Tight Junction-Formierung und (Mis)Regulation des Aktin-Myosin Zytoskelettes sowie mit Blick auf Unterschiede in der Zellgröße bzw. Zellproliferation und Gewebe bzw. Organwachstums untersucht werden.In dem zweiten Teil des beantragten Projektes wollen wir auf der einen Seite die redundanten Mechanismen untersuchen, welche das Protein Bazooka und sein Säugetierhomolog PAR-3 an die apikalen Zell-Zell-Kontakte bzw. an die apikale Plasmamembran neuronaler Stammzellen in der Fliege rekrutieren. Auf der anderen Seite wollen wir die strukturelle und funktionelle Verbindung zwischen Bazooka/PAR-3 und aPKC beschreiben. Da wir bereits verschiedene (bislang nicht bekannte) Phosphorylierungsstellen für aPKC in Bazoka/PAR-3 gefunden haben, soll jetzt die physiologische Relevanz dieser Phosphorylierungen in der Fliege und in der Säugetier-Zellkultur getestet werden. Letztendlich streben wir an mittel Kristallographie ein dreidimensionales Modell der Bazooka-aPKC Interaktion zu erhalten um zu einem besseren Verständnis der Funktion von Bazooka/PAR-3 hinsichtlich seiner Interaktion mit aPKC zu kommen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen