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Wissenschaftliche Mitglieder
Professorin
Dr. H. Chica Schaller
Wiss. Mitarbeiter
Dr. rer. nat. Uwe Borgmeyer; Dr. rer. nat. Wolfgang Hampe; Dr. rer. nat. Irm Hermans-Borgmeyer; Dipl. Biol. Guido Hermey (seit Aug. 96); Dr. rer. nat. Sabine Hoffmeister; Dipl. Biol. Frank Köster; Dr. med. Axel Methner (bis Sept. 96); Dipl. Biol. Till Schmitz (seit Juni 96); Dr. rer. nat. Henning Ulrich (bis Mai 96)
Allgemeiner Überblick
Bei der Entstehung des Nervensystems spielen Neuropeptide und Neurotransmitter als Wachstums- und Differenzierungsfaktoren eine große Rolle. Außerdem sind sie für die Etablierung und Aufrechterhaltung neuronaler Netzwerke von Bedeutung. Als Modellsysteme, um die Wirkung von Neuropeptiden zu studieren, benutzen wir einerseits einen sehr einfach aufgebauten niederen Organismus, den Coelenteraten Hydra, und andererseits die Maus und Zellinien, die humanen oder murinen Ursprungs sind.
Forschungsschwerpunkte
Funktion von Kopfaktivator in Hydra
Besonders spannend für die Entwicklung des Nervensystems von Hydra bis zum Säugetier ist der Kopfaktivator (KA). KA wurde zunächst aus Hydra, später mit identischer Sequenz aus Rattendärmen und Hypothalamus von Mensch und Rind isoliert. In Hydra stimuliert KA kopfspezifische Wachstums- und Differenzierungsprozese, was dem Peptid seinen Namen gab. Dazu gehört auch, daß KA in Hydra für die Determination und Differenzierung von interstitiellen Stammzellen zu Nervenzellen notwendig ist. Solche Nervenzellen produzieren wieder KA und sichern so in autokatalytischer Rückkopplung, daß Kopf Kopf bleibt.
Funktion von Kopfaktivator im Säugetier
Im Säugetier finden wir KA früh in der Embryonalentwicklung, bevorzugt in Geweben, in denen Nervenzellen entstehen. Anwesenheit von KA in frühen Nervenzellen weist auf eine ähnliche Funktion von KA im Säuger wie in Hydra hin, daß nämlich der freigesetzte KA zur Nervenzellvermehrung notwendig ist. Als Bestätigung dieser Hypothese haben wir gefunden, daß neuroektodermale und neuroendokrine Zellen schneller proliferieren und/oder länger überleben, wenn KA vorhanden ist. Hohe Konzentrationen von KA in Tumoren neuroektodermalen oder neuroendokrinen Ursprungs, und die zellproliferations-stimulierende Wirkung von KA auf Zellen, die von solchen Tumoren abgeleitet sind, unterstützen diesen Befund. Zusätzlich zur Stimulierung der Proliferation wirkt KA stabilisierend und stimulierend auf Axonenwachstum. Dies könnte eine Erklärung für die günstige Wirkung von KA bei neurodegenerativen Erkrankungen sein.
Kopfaktivatorrezeptor und Signaltransduktion
Als erstes Molekül in der Signaltransduktion von KA wurde der KA-Rezeptor molekular untersucht. Er gehört einem neuen Typ von Rezeptormolekülen an, die aus verschiedenen Modulen zusammengesetzt sind, nur eine Transmembrandomäne besitzen und ihre Wirkung trotzdem über G-Proteine ins Innere der Zelle weiterleiten. Für die Wirkung von KA als Mitogen werden Ionenkanäle und Kinasen beeinflußt, die für die Zellteilung wichtigen Schritte einleiten. Über die Aufklärung dieser Signalkaskade, die zur Mitose führt, sollen Methoden zur Therapie neuraler und neuroendokriner Tumore beim Menschen entwickelt werden.
Wissenschaftliche Zusammenarbeit
Anwendung in der Praxis
Weiterbildungsangebote
Technische Ausstattung
Als Großgeräte im zentralen Service stehen automatische Sequenzierung, Massenspektrometrie, Elektronen- und konfokale Mikroskopie zur Verfügung.
Ausstattungsmängel
Ein zentraler Bestandteil des ZMNH sind 5-Jahres Nachwuchsforschergruppen. Nach Auslaufen der BMBF-Finanzierung fehlen Mittel und Stellen für die Weiterführung.
Drittmittel 1996
| Fördereinrichtung | Betrag |
| DFG (SFB) | 224.200 |
| DFG (Graduiertenkolleg) | 40.000 |
| Industrie | 25.000 |
| Gesamtförderung | 289.200 |
Periodische Veröffentlichungen
ZMNH-REPORT
Forschungsprojekte
| 4.142.01 | Kontrolle der Musterbildung und der Differenzierung durch Neuropeptide (Neuronal Control of Differentiation and Pattern Formation in Development) (SFB 232) |
| 4.142.02 | Kopfaktivator-Funktion und Kopfaktivator-Rezeptor |
| 4.142.03 | Signaltransduktion |
| 4.142.04 | Transkriptionskontrolle |
| 4.142.05 | Transmitterrezeptor |
| 4.142.06 | Wirkung von Kopfaktivator als Mitogen im Zellzyklus und als Differenzierungsfaktor bei der Entwicklung von Nervenzellen |
| 4.142.07 | Kopfaktivatorrezeptor und Signaltransduktion |
| 4.142.08 | Struktur und Funktion von Neuropeptiden in Hydra |
| 4.142.09 | Charakterisierung des Kopfaktivatorrezeptors (SFB 232) |
