Molekulare Organisation von heteropolymeren Tight-Junction-Strängen

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Tight Junctions (TJs) bilden parazelluläre Barrieren zwischen Epithel- oder Endothelzellen und sind für Organschranken essentiell. Eine Modulation der TJs könnte die Wirkstoffaufnahme über Gewebebarrieren, z.B. die Blut-Hirnschranke, drastisch verbessern. Claudine sind hierfür erfolgsversprechende Angriffspunkte, da sie das Rückgrat der TJs bilden. Die Claudinzusammensetzung der TJs bestimmt deren Barriereeigenschaften. Dabei bilden Claudine Heteropolymere. In Vorarbeiten wurde die homologe Claudin-5 Interaktion charakterisiert. Mittels der hierbei etablierten Methoden (zelluläre Rekonstitution von TJSträngen, Lebendzell-Imaging, FRET, Gefrierbruch-Elektronenmikroskopie, molekulares Modelling) soll nun der Mechanismus der heterologen Interaktion verschiedener Mitglieder der Claudinfamilie aufgeklärt werden. Determinanten der cis- und trans-Interaktion sowie der TJ-Strangbildung sollen unter Verwendung chimärer Claudinkonstrukte und zielgerichteter Mutagenese identifiziert und charakterisiert werden. Die experimentellen Resultate sollen mit bioinformatischen Methoden kombiniert werden, um Modelle der bisher unbekannten Organisation und molekularen Struktur der TJ-Stränge zu entwickeln. Ein besseres Verständnis der molekularen Organisation der Claudin-Heteropolymere soll die Grundlage für eine zielgerichtete Manipulation der TJs schaffen.