Fast alle Zellarten reagieren empfindlich auf äußere mechanische Kräfte und Veränderungen ihres mechanischen Milieus. Dieser als mechanische Signaltransduktion beschriebene Vorgang ist bei wichtigen zellulären Lebensvorgängen (Adhäsion, Zellteilung, Migration, Kontraktion, Embryogenese) aber auch bei zahlreichen Erkrankungen (Asthma, kardiovaskuläre Erkrankungen, Infektionen, Krebs etc.) von großer Bedeutung. Bisherige Arbeiten haben zeigen können, dass dem fokalen Adhäsionsprotein Vinkulin dabei eine wichtige Funktion zukommt.
Ziele

Thema dieses Projekts ist die Charakterisierung der dynamischen Regulation des fokalen Adhäsionsproteins Vinkulin bei der mechanischen Signaltransduktion. Die zentrale Hypothese ist damit begründet, dass das Vinkulinmolekül im aktiven/offenen Zustand die Fähigkeit besitzt, mit der Zellmembran zu interagieren und somit Einfluss auf die intrazelluläre Signalübertragung nehmen kann.
Methoden

Das Vorgehen besteht darin, anhand von ausgewählten Vinkulinkonstrukten transiente Konformationen von Vinkulin in lebenden Zellen herzustellen, die dann mechanisch vermessen werden. Speziell sollen durch intrazelluläre Phosphorylierung hervorgerufene, strukturelle Veränderungen sowie durch Punktmutationen die Membranbindeeigenschaften von EGFP-Vinkulin untersucht werden. Veränderungen der mechanischen Eigenschaften werden unter Einsatz von zeitlich und örtlich hochauflösenden biophysikalischen Messmethoden (Traktions- und konfokaler Mikroskopie Magnetic Tweezer, Nano Particle Tracking) bestimmt. Die regulative Funktion bestimmter Vinkulindomänen wird in genetisch veränderten mausembryonalen Fibroblasten bestimmt.