Wie Epithelverbindungen reifen: Neue Studie enthüllt Konformationsübergang in zentralem Adhäsionsprotein

Forscher der Universität Münster entwickeln Methode um Strukturveränderungen eines prominenten Adhäsionsproteins sichtbar zu machen / Studie in Communications Biology publiziert

Die Bildung und Erhaltung von Epithelien ist für die Entwicklung und das Überleben aller Tiere von zentraler Bedeutung. Entscheidend für die Integrität dieser Gewebe sind Cadherin-basierte Komplexe, sogenannte Adhäsionsverbindungen, die robuste und dennoch dynamische Zell-Zell-Adhäsionen ausbilden. Die molekularen Details, welche der Formierung dieser wichtigen Strukturen zugrunde liegen, sind jedoch noch nicht vollständig geklärt. Eine neue Studie der Grashoff-Gruppe am IIZP gibt Aufschluss über diesen grundlegenden zellbiologischen Prozess.

Hintergrund und Methode

In ihrer kürzlich in Communications Biology veröffentlichten Open-Access-Studie zeigen die Autoren, dass die Reifung von Adhäsionsverbindungen – die beispielsweise in der Haut und im Darm des Menschen zu finden sind – mit einer strukturellen Veränderung innerhalb eines Proteins einhergeht, das sich bereits zuvor als wesentlich für die Bildung von Zell-Zell-Kontakten in Tieren erwiesen hat: α-Catenin. Durch die Kombination eines neuartigen α-Catenin-Biosensors mit Fluoreszenzlebensdauer- und Anisotropie-Bildgebung zeigen die Autoren, dass das Molekül eine kritische Konformationsänderung in seiner C-terminalen Aktin-bindenden Domäne durchläuft, wenn Adhäsionsverbindungen reifen. Überraschenderweise korreliert diese Konformationsänderung, von der man annimmt, dass sie die Zell-Zell-Verbindungen stärkt, mit einem erhöhten Proteinumsatz. Der identifizierte Mechanismus könnte daher erklären, warum Epithelgewebe mechanisch stabile und dennoch dynamische Strukturen bilden können.

Forschungsförderung

Die Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Originalpublikation

Lukas Windgasse und Carsten Grashoff. A conformational change in α-catenin’s actin-binding domain governs adherens junction maturation. https://www.nature.com/articles/s42003-025-08785-3.