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Kalziumdomäne in Orai1 reguliert NFAT abhängige Gene
- Abstract
- Kalziumdomäne in Orai1 reguliert Gene im Immunsystem
Kalzium steuert das Immunsystem vielseitig, etwa indem es spezielle Gene aktiviert. Diese Gen-regulation führt zur raschen Teilung von Immunzellen oder zur Abwehr eindringender Bakterien. Für diese zellulären Prozesse strömt Kalzium über eine Pore, den sogenannte Ionenkanal Orai1, in die Immunzelle ein. Orai1 wirkt somit wie ein Schalter, den die Immunzelle entweder oszillatorisch oder langanhaltend öffnen kann. Mutationen in Orai1 können zu schweren Immunkrankheiten führen. In diesem Projekt möchten Dr. Rainer Schindl und seine Mitarbeiter herausfinden, wie die Genregulation der Immunzellen durch molekulare Strukturen des Kalziumtransports gesteuert wird. In Vorexperimenten konnten wir bereits mit Supercomputern eine Bindung von Kalzium an den Ionenkanal Orai1 simulieren. Unsere Hypothese ist, dass diese Kalzium Bindedomäne den Kalzium Einstrom reguliert, und für die Genregulation von entscheidender Bedeutung ist. Zur experimentellen Untersuchung wird die Kalzium Bindestruktur genetisch verändert und mit dem ursprünglichen Orai1 Ionenkanal verglichen. Sowohl der Einstrom von Kalzium in die Zelle, die Aktivierung von Genen als auch die anschließende Produktion von Proteinen werden gemessen. Diese Methoden erlauben es eine mechanistische Verbindung von molekularen Orai1 Strukturen über Kalzium Transportwege bis hin zur Produktion von Proteinen herzustellen. Die Charakterisierung der Kalzium Bindestruktur im Orai1 Kanal verspricht fundamental neue Erkenntnisse über den Kalziumtransport in die Immunzelle. Die Regulation des Kalzium Einstroms wird klären wie Gene effizient aktiviert werden können.
- Schlagworte
- Ca2+ abhängige Genregulation
- NFAT
- Orai1
- speicher-abhängiger Kalziumkanal
- Projektleitung:
- Schindl Rainer
- Laufzeit:
- 01.03.2017-31.03.2021
- Programm:
- FWF Einzelprojekt
- Art der Forschung
- Grundlagenforschung
- Mitarbeiter*innen
- Schindl, Rainer, Projektleiter*in
- Beteiligte MUG-Organisationseinheiten
- Lehrstuhl für Medizinische Physik und Biophysik
- Gefördert durch
- FWF, Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung, Wien, Österreich
FWF-Grant-DOI: 10.55776/P 28701
- Publizierte Projektergebnisse
- > STIM1 and Orai1 regulate Ca2+ microdoma... Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2019; 1866(7):1079-1091
- > Mechanistic insights into the Orai channel by mole... Semin Cell Dev Biol. 2019; 94(7):50-58
- > TRPC-mediated Ca2+ signaling and contro... Semin Cell Dev Biol. 2019; 94:28-39
- > An optically controlled probe identifies lipid-gat... Nat Chem Biol. 2018; 14(4):396-404
- > Communication between N terminus and loop2 tunes O... J BIOL CHEM. 2018; 293(4): 1271-1285.