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Gewebetrennung und Signaltransduktion durch FGF-Rezeptoren

(Sudhop et al., 2004; Hasse et al., 2014; Lange et al., 2014, Holz et al., 2017; Holz et al., 2020)

Knospung bei Hydra dient der asexuellen Fortpflanzung. In einem einzigartigen Prozess trennen sich unmittelbar benachbarte Zellen innerhalb der beiden einlagigen Epithelien voneinander, ohne dass Zelltod involviert wäre. Der Fibroblastenwachstumsfaktor-Rezeptor (FGFR) Kringelchen steuert die Knospenablösung. Phosphorothioat-Antisense-Oligonukleotide, ein hochspezifischer FGFR-Inhibitor und für Kringelchen-GFP dominant-negative Hydralinien weisen eine Hauptfunktion des FGFRa bei der Ablösung der Knospen nach. Überexpression von Kringelchen induziert ektopische Gewebetrennung der Körperachse, während die dominant-negative Variante Ablösung verhindert. Ein Signalweg verläuft über Rho1, ROCK und zwei Myosin II Subtypen, ein nichtmuskuläres und ein den Skelettmuskel-Myosinen ähnliches. Zwei weitere Wege verlaufen über RAS/MEK/dpERK und vermutlich Phospholipid Signaling. Mindestens vier Hydra FGFs dienen  vermutlich als regiospezifisch nutzbare Liganden. Ihre Funktion im Einzelnen sowie die des zweiten Hydra FGFRs (FGFRb) und eines löslichen FGFRL1 Proteins werden derzeit mit Förderung der DFG untersucht. Durch Analyse einzelner Signalelemente können wir z.B. über PIP Sensoren (Kooperation mit Dominik Oliver, Marburg) Phospholipid-abhängige Signalprozesse an lebenden Polypen sichtbar machen und zeitlich einordnen sowie Rho-abhängige Prozesse untersuchen (Kooperation mit Robert Grosse, Marburg, jetzt Freiburg).