Erforschung von Entwicklungsstörungen
Einer der zentralen Signalwege für die zelluläre Differenzierung in der Entwicklungsphase ist der Notch-Signalweg, wobei die Notch-Rezeptoren über den Verlauf der Evolution hochkonserviert sind. Sie vermitteln die Zellkommunikation und regulieren bereits im Embryonalstadium wesentlich die Zelldifferenzierung. Da Notch mit vielen Krankheiten wie Krebs, Schlaganfall und Alzheimer assoziiert wird, ist dessen Funktion medizinisch relevant und bedarf genauerer Klärung. Wissenschaftler des EU-finanzierten Forschungsprojekts DELTA untersuchten an der Fruchtfliege Drosophila melanogaster Delta, einen zentralen Akteur dieses Signalwegs, sowie dessen Wirkungsmechanismus. Der Notch-Ligand Delta ist zudem ein Transmembranprotein, das für die Signaltransduktion entsprechend modifiziert werden muss. Experimentell ergab sich überraschend, dass Delta-Proteine aus der Membran freigesetzt werden müssen, um auf den Notch-Rezeptor der benachbarten Zelle mechanisch wirken zu können. Um zu untersuchen, wie sich Delta nach der Internalisierung im Zellinnern weiterentwickelt, wurde es mit einem Fluoreszenzmarker rot eingefä Im Zeitraffer-Konfokalmikroskop wurde Delta in mehreren zellulären Kompartimenten verschiedener Larvenentwicklungsstadien nachgewiesen. Genetische Untersuchungen lieferten Aufschluss über wichtige Enzyme, die für Endozytose und Recycling von Delta entscheidend sind, wie auch über die interne Transportphase, in der Delta seine Funktion auf den Notch-Rezeptor ausübt. Insgesamt liefert die Studie DELTA damit wichtige Erkenntnisse zum Notch-Signalweg, zur Dynamik der Delta-Moleküle und zur Erforschung von Krankheiten, denen eine Fehlregulation von Delta im Notch-Signalweg zugrunde liegt.
