Zellmigration
Der im Jahr 2004 neu am Institut für Physiologie II etablierte Projektbereich 'Zellmigration' umfasst folgenden Themen:
(http://medweb.uni-muenster.de/institute/phys/vegphys)
- Kaliumkanäle in wandernden Zellen
- Lokale pH-Regulation bei der Tumorzellmigration
Folgende experimentelle Methoden bzw. Techniken werden eingesetzt:
- Zeitraffer-Videomikroskopie
- Fluoreszenzvikroskopie
- Molekularbiologie und Zellkultur
Ionentransporter und Ionenkanäle von wandernden Zellen sind der Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe Zellmigration. Diese Untersuchungen werden exemplarisch am
Na+/H+-Austauscher NHE1 und an dem Ca²+-empfindlichen K+-Kanal IK1 durchgeführt. Beide sind Teil der zellulären "Migrationsmaschinerie" und somit
für die Migration erforderlich. Es wird ihre Verteilung und Funktion in migrierenden Zellen erforscht.
Es gibt zwei Schwerpunkte:
Rezirkulation von Kaliumkanälen
Die Zellmembran migrierender Zellen unterliegt einem schnellen Zyklus von Endo- und Exozytose. Trotzdem müssen die Ca²+-empfindlichen K+-Kanäle in der
Plasmamembran bleiben, um dort ihre physiologischen Aufgaben während der Migration zu erfüllen. Wir untersuchen, wie die Kanäle trotz des
schnellen Membranumbaus in der Zellmembran gehalten werden. Dazu werden einzelne Kanalproteine in der Zellmembran und in intrazellulären Kompartimenten
identifiziert und ihre dynamische Umverteilung während der Zellmigration mittels Fluoreszenzmikroskopie verfolgt. Ziel ist es, den "Lebenslauf" der Kanalproteine
während der Migration sichtbar zu machen. Dieses Projekt wird aus Mitteln der DFG gefördert.
- Lokale extrazelluläre pH-Regulation bei der Tumorzellmigration
Tumorzellen werden wegen einer unzureichenden Blutversorgung oft schlecht mit Sauerstoff versorgt, so dass sie ihren Energiebedarf mittels anaerober Glykolyse decken müssen.
Die dabei in den Zellen entstehenden Stoffwechselprodukte führen zu einer Ansäuerung des Tumorgewebes. Wir wollen erforschen, welche Bedeutung die
extrazelluläre pH-Homöostase für die Tumorzellmigration hat. Dabei legen wir besonderes Augenmerk auf den Na+/H+-Austauscher NHE1, einem der
wichtigsten Säureexporteure. Es soll gezeigt werden, dass der NHE1 ein lokales pH-Milieu an der Außenseite der Tumorzellen erzeugt. Dieses ist
Voraussetzung für die reversible Ausbildung von Zell-Matrix-Kontakten und damit für die Migration. Blockade des NHE1 führt daher zur Hemmung
der Tumorzellmigration.
Veröffentlichungen:
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