Neuer SFB zur Funktion eines fundamentalen Signalwegs für Entwicklung und Krankheit

Mit der Funktion eines fundamentalen zellulären Signalwegs beschäftigt sich ein neuer Sonderforschungsbereich, der mit Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) seine Arbeit an der Universität Heidelberg aufnehmen wird. Nach erfolgreicher Begutachtung hat die DFG für einen Zeitraum von vier Jahren Fördermittel in Höhe von rund 8,5 Millionen Euro bewilligt. Sprecher des SFB 1324 „Mechanisms and functions of WnT signaling“ ist Prof. Dr. Thomas Holstein vom Centre for Organismal Studies (COS). Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten stehen sogenannte Wnt-Proteine, die zentrale Prozesse in der Embryonalentwicklung, der Zelldifferenzierung sowie bei der Entstehung von Tumoren steuern. In umfassender interdisziplinärer Zusammenarbeit sollen die molekularen Mechanismen dieses für die Biologie zentralen Signalwegs aufgeklärt werden. Der SFB startet im Juli 2017.

Wnt-Proteine werden von Zellen abgegeben und binden als sogenannte Liganden an Rezeptoren auf der Zelloberfläche anderer Zellen. Durch unterschiedliche Ligand-Rezeptor-Interaktionen werden so spezifische Signale an Netzwerke aus nachgeschalteten intrazellulären Signalwegen weitergegeben. Wnt-Proteine und die davon abhängigen molekularen Mechanismen sind bereits sehr früh in der Evolution der Tiere entstanden und spielen auch beim Menschen eine wichtige Rolle. Als universelle Entwicklungsfaktoren im Tierreich regulieren Wnt-Proteine die Entstehung von Organen und Nervengeweben und sind an der Herausbildung der Körperachsen im Embryo beteiligt. Treten in dem zeitlich und räumlich fein abgestimmten Wirkmuster des Signalnetzwerkes Fehler auf, sind schwere Erkrankungen wie Krebs die Folge. „Da der Wnt-Signalweg eine so entscheidende Rolle bei vielen biologischen Prozessen und Krankheiten spielt, zielt der Sonderforschungsbereich darauf ab, die molekularen Mechanismen des Wnt-Signalwegs mithilfe biochemischer, biophysikalischer, genetischer und mathematischer Ansätze zu entschlüsseln. Wir wollen diese Prozesse mechanistisch und quantitativ verstehen. Daher verwenden wir für unsere Untersuchungen mit strukturbiologischen Verfahren, hochauflösender Mikroskopie, CRISPR/Cas9 und Modellierung ausgewählte Modellsysteme“, so Prof. Holstein, der am Centre for Organismal Studies lehrt und forscht.

Der Sonderforschungsbereich wird 16 Teilprojekte umfassen. Seitens der Universität Heidelberg wirken Forscher des Biochemie-Zentrums, des Centre for Organismal Studies, des Instituts für Angewandte Mathematik sowie der Medizinischen Fakultäten in Heidelberg und Mannheim mit. Ebenso sind Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums und des European Molecular Biology Laboratory sowie des Karlsruher Instituts für Technologie und der Universitätsmedizin Göttingen beteiligt.