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Zelluläre Signalerkennung und -umsetzung / SFB 366

Cellular Signal Recognition and Transduction

15.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Im Mittelpunkt der Arbeiten des Projektbereichs A steht die rezeptorvermittelte Signalumsetzung von Hormonen oder hormonähnlichen Wirkstoffen ins Zellinnere. Eine entscheidende Bedeutung bei der transmembranären Signaltransduktion zwischen Rezeptoren oder signalerzeugenden Effektoren kommt den G-Proteinfamilien zu. G-Protein-gekoppelte Rezeptorproteine dienen einerseits als perfekte Schalter wie beim Sehvorgang das Rhodopsin/Transducin (Gt)-System, andererseits wirken sie als Editoren wie bei Thrombin- und Glykoproteinhormon-Rezeptoren. Die strukturellen Determinanten und die Zellaktivität der Interaktion des Rezeptors mit dem G-Protein-Heterotrimer sollen über Rekonstruktionsexperimente und Herstellung chimärer und mutierter Rezeptoren aufgeklärt werden. Die Funktion definierter G-Proteine wird darüber hinaus mit Knock-out-Tieren und über den Einsatz chemisch synthetisierter, selektiver G-Protein-Aktivatoren und -inhibitoren ermittelt. Weiter werden die Interaktion von Adenylyl-Cyclasen mit G-Protein-Untereinheiten und Calmodulin sowie die Regulation neuer Kationenkanäle aus der TRP-Familie untersucht. Im Projektbereich B werden intrazelluläre Signaltransduktionsmechanismen bearbeitet wie Tyrosylphosphorylierungen und -dephosphorylierungen, Second-messenger-Systeme einschließlich Sphingolipidmetaboliten, der "Death-Receptor"-Superfamilie und IL-2-abhängige Signaltransduktionsmechanismen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erforschung der molekularen Grundlagen von Entwicklungs- und Differenzierungsvorgängen (u.a. c-met-Rezeptor und seiner Liganden) sowie von Apoptoseprozessen bei epithelialen Zellen. Mit der Charakterisierung der CD30-vermittelten Signaltransduktion wird zum Teilbereich C übergeleitet, in dem der Zusammenhang zwischen Zelladhäsion und der davon ausgehenden Signalübermittlung untersucht wird. In diesem Projektbereich wird nicht nur die Regulation und Modulation von Signalwegen durch die Vertreter aller großen Zelladhäsionsprotein-Familien, der Cadherine, der Integrine, der IgCAMs und der Selektine, untersucht, sondern auch der Einfluss der Zellmatrix und neuer, funktioneller Zelladhäsionsmoleküle analysiert.

Section A focuses on receptor mediated signal transduction of hormones and other extracellular signal molecules into a cell. G-proteins play an important role in membrane signal transduction between receptors and signal-generating effectors. G-protein-coupled receptor proteins serve as perfect switches in the vision system (rhodopsin/transducin), on the other hand they function as editors, e.g. for thrombin and glycoprotein hormone receptor function. The structural determinants and the cellular activity of the interaction of receptor and G protein heterotrimer will be studied by reconstitution experiments and by generation of chimeric and mutant receptors. The function of defined G-proteins will moreover be valuated by knock-out animals and by synthesis and use of synthetic G-protein-selective activators and inhibitors. In addition, the interaction of G-protein subunits and calmodulin with adenylyl cyclases as well as regulation of new cation channel of the TRP family will be studied. The research program of section B is focussed on intracellular signaling mechanisms, e.g. tyrosine phosphorylation and dephosphorylation, second messenger systems including sphingolipid metabolites, signaling via receptors of the death receptor superfamily and IL-2-dependent signaling pathways. Furthermore, the molecular basis of differentiation processes, e.g. c-met-receptor and ligands as well as apoptotic pathways in epithelial cells is investigated. Section C includes studies on CD30 mediated signal transduction. In this section, ligands of the cell-cell and cell-matrix interactions and subsequent intercellular signal transduction is worked on. Different cell adhesion molecules (immunoglobulin superfamily, cadherines, CD26 and integrines) and especially the intercellularly interacting proteins, e.g. catenines, cytoskelatal proteins and their chemical modification are characterized.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Werner Reutter
Institut für Molekularbiologie und Biochemie, FB Humanmedizin der Freien Universität Berlin
Arnimallee 22 · 14195 Berlin
Tel.: (030) 8445-1565 · Fax.: (030) 8445-1541
E-Mail: werner.reutter@medizin.fu-berlin.de

Further Information: www.fu-berlin.de/sfb366/