Calcium-vermittelte Aktinreorganisation (CAR) bei der Entwicklung und Pathogenese von Podozyten

Ff-2015-08-wedlich-soeldner
Globale Aktinreorganisation nach Calciumeinstrom (CAR) in einer MCF-7 Brustkrebszelle (Calciumpuls bei 0 s). Größenbalken: 5 µm.
© Roland Wedlich-Söldner, Hermann Pavenstädt

Projektleitung: Roland Wedlich-Söldner, Hermann Pavenstädt
Projektlaufzeit: 07/2015 - 06/2016
Projektkennziffer: FF-2015-08

Vor kurzem haben wir eine grundlegende Eigenschaft von Säugerzellen identifiziert, die in Antwort auf Calciumeinstrom ihr Aktinzytoskelett global zurücksetzen (Calcium-vermittelte Aktinreorganisation – CAR). Dieser Umbau besteht aus dem Abbau von Aktin am Zellkortex und gleichzeitigen Neuaufbau von Aktinfilamenten am Endoplasmatischen Retikulum. Dieser erfolgt innerhalb von Sekunden und wird rasch innerhalb von 1-3 Minuten umgekehrt. Als Konsequenz wird der transkriptionelle Co-Aktivator MRTF-A von seiner Inhibition durch G-Aktin befreit und aktiviert eine große Zahl von SRF-abhängigen Genen. Zudem beobachten wir einen anhaltenden Anstieg der Lammelipodienbildung während der Zellspreizung und Wundheilung. Ein Hauptregulator von CAR ist das Formin INF2. Dieser einzigartige Regulator vereinigt Aktinnukleations- und spaltungsfunktionen in einem Molekül und wurde bereits mit erblichen und erworbenen glomerulären Krankheiten in Verbindung gebracht. In diesem Projekt wollen wir die molekularen Grundlagen und die physiologische Bedeutung von CAR für die Entwicklung und Pathophysiologie von Podozyten untersuchen. Diese Zellen sind entscheidend für die effiziente Ultrafiltration in der Niere. Wir werden CAR anhand von kultivierten menschlichen Podozyten, intakten Mausglomeruli und Nephrozyten der Fliege untersuchen.