Identifikation neuer Regulatoren epithelialer Zellpolarität

Zellpolarität ist einer Vielzahl von verschiedenen Zelltypen gemeinsam und ist charakterisiert durch eine asymmetrische Zellform, sowie einer ungleichen Verteilung verschiedenster Proteine innerhalb der Zelle. Im Zuge der Embryogenese ist sie von fundamentaler Bedeutung für die Entwicklung von differenzierten Geweben (z.B. Epithelgewebe oder Neuronen) und macht verschiedenste physiologische Prozesse erst möglich. In den letzten Jahren wurden die molekularen Mechanismen, die zur Polarisierung einer Zelle führen, in den Modellorganismen Caenorhabditis elegans und Drosophila melanogaster, sowie in Epithelzellen von Säugern intensiv untersucht. Dies führte zur Identifizierung von evolutiv konservierten, membranständigen Proteinkomplexen: Par-, Crumbs- und Scrib-Komplex. Es konnte gezeigt werden, dass die Proteine dieser Komplexe koordiniert die Ausbildung verschiedener Domänen der Zellmembran (apical und basal) steuern und somit unabdingbar für den gesamten Prozess der Zellpolarisierung sind. Trotz bedeutender Fortschritte auf diesem Gebiet ist unser Wissen über das molekulare Umfeld und die molekularen Interaktionen dieser Proteine jedoch immer noch begrenzt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, neue Proteine dieser Polaritätskomplexe` zu identifizieren. Dabei werden wir über Immunpräzipitation und Massenspektrometrie neue Interaktionspartner für die Proteine Lgl1, Lgl2, Scrib und Dlg identifizieren und deren Funktion im Zuge der Polarisierung von Epithelzellen mittels verschiedenster genetischer und zellbiologischer Methoden untersuchen. Unser spezielles Interesse gilt dabei regulatorischen Proteinen, welche die Funktion und Aktivität von Lgl, Scrib und Dlg beeinflussen. Diese Experimente sollen unser Verständnis über die molekularen Mechanismen der Zellpolarisierung erweitern. Da die Depolarisierung von Epithelien auch entscheidend zur Metastasierung von Tumoren beiträgt, erwarten wir, dass die Ergebnisse dieser Studie auch von großer medizinischer Relevanz sind.