Super-resolution investigation and artificial input control of receptor signaling

Zelluläre Reaktionen auf die Umwelt und Kommunikation in Mehrzellern werden durch Signalkaskaden ermöglicht. Da etliche Krankheiten wie Krebs durch Störungen dieser Signalwege verursacht werden, sind sie seit langem im Zentrum biomedizinischer Forschung. Die modernen Techniken der Biotechnologie und Biophysik erlauben die raumzeitliche Untersuchung der involvierten Komponenten und die Entschlüsselung zugrunde liegender Mechanismen mit neuem Detailreichtum und einer Präzision bis zur Ebene einzelner Moleküle. Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung der räumlichen Organisation von Signalkomponenten, des Aktivierungsmechanismus des EGR- Rezeptors, und der Modularität seiner Signaltransduktion, die die Evolution neuer Signalwege durch Rekombination funktioneller Proteindomänen erleichtern könnte. Zum ersten mal wird eine beugungsunlimitierte statische und dynamische Abbildung des Paarungs-Signalweges von Hefen mit 3D “photoactivated localization” Mikroskopie und einer Auflösung unter 20 nm erzeugt. Durch die Markierung von Rezeptor, Pheromon und intrazellulär rekrutierter Signalkomponenten sollen paarweise Kolokalisierungen abgebildet werden, die neue Einblicke in die Organisation und Funktion der Komponenten erlauben. Um die dynamische und konformations-regulierte Aktivierung des EGF Rezeptors zu untersuchen werden FRET.