Die Wechselbeziehung von FGF-Signalen und Integrinen in der Mesoderm-Bildung während der Gastrulation im Zebrafisch

• Antragsteller: Dr. Philipp Schmalhorst
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206462054

Die Mesoderm-Bildung stellt eines der ersten morphogenetischen Ereignisse in der Embryonalentwicklung von Vertebraten dar. Dieser Prozess ist durch eine Reihe zellulärer und molekularer Veränderungen gekennzeichnet. Mesodermale Verläuferzellen beginnen mit der Expression spezifischer Gene und segregieren von Ectoderm- und Endoderm-Vorläuferzellen, was schliesslich zur Bildung der drei Keimblätter Ecto-, Meso- und Endoderm führt. Über Fibroblast Growth Factors (FGFs) vermittelte Signale sind in allen Vertebraten für die Mesoderm-Bildung notwendig; wie diese Signale sowohl Migration als auch Spezifizierung der Mesoderm-Zellen kontrollieren, ist jedoch noch nicht verstanden. Integrine, eine andere Klasse von Zelloberflächen-Molekülen, sind ebenfalls in der Morphogenese des Mesoderms involviert. Als wichtigste Rezeptoren für Proteine der Extrazellulären Matrix spielen sie in der Bindung und der Signalübertragung an die extrazelluläre Umgebung eine wesentliche Rolle. Neuere Studien konnten die Notwendigkeit bestimmter Integrine für die Mesoderm-Bildung zeigen; die genaue Rolle der Integrine darin ist allerdings unklar.Erste Experimente in unserem Labor deuten auf eine wechselseitige Abhängigkeit von FGF-Signalen und Integrinen in der Mesoderm-Bildung im Zebrafisch hin. Dies führte zu der Hypothese, dass FGF-Rezeptoren und/oder Liganden mit Integrinen in diesem Prozess wechselwirken.Mit diesem Projekt beabsichtigen wir, die Wechselwirkung von FGFs und Integrinen in der Mesoderm-Bildung in Zebrafisch-Embryonen genau zu analysieren. Dazu werden wir i) die räumliche und zeitliche Dynamik der FGF- und Integrin-Aktivität in der Mesoderm-Bildung, ii) die wechselseitige Abhängigkeit von FGFs und Integrinen in diesem Prozess und iii) die genetischen und molekularen Interaktionen von FGFs und Integrinen darin analysieren. Wir erhoffen uns von diesem Projekt ein besseres Verständnis der räumlichen und zeitlichen Kontrolle der Mesoderm-Bildung durch FGFs und Integrinen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Österreich
• Gastgeber: Professor Dr. Carl-Philipp Heisenberg