Zelluläre Mechanismen und physiologische Funktion von Cytochrom P450 abhängigen Eicosanoiden am Beispiel des Modellorganismus Caenorhabditis elegans

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Ziel dieses Projekts ist die Aufklärung der Rolle von Cytochrom P450 (CYP)-abhängigen Eicosa-noiden bei der Regulation der Pharynxaktivität von Caenorhabditis elegans. Wir vermuten, dass von neuronalen Zellen ausgeschüttete Transmitter die Bildung dieser Signalmoleküle in den Marginalzellen des Pharynx induzieren. Die dort durch CYP-33E2 erzeugten Eicosanoide wirken dann auf die benachbarten Muskelzellen und modulieren deren Kontraktilität. Dieser Mechanismus könnte zur Feinabstimmung des Fressverhaltens der Antwort auf Nahrungsangebot dienen. Zur Prüfung dieser Hypothesen wollen wir zunächst untersuchen, welchen Effekt die von CYP-33E2 gebildeten Eicosa-noide auf die Pharynx-Pumpfrequenz haben und für welche Neurotransmitter diese Metabolite als sekundäre Botenstoffe fungieren. Ein weiterer Schwerpunkt wird dann die Identifizierung von Membranrezeptoren sein, die die Wirkung der CYP-Eicosanoide auf die pharyngalen Muskelzellen vermitteln. Aus evolutionärer Sicht könnte der Pharynx von C. elegans ein Model für die Entwicklung von CYP-Eicosanoid-abhängigen Signalwegen darstellen, die bei Säugern in ähnlicher Weise zur Regulation der Kontraktilität von Gefäß- und Herzmuskelzellen genutzt werden. Daher erwarten wir uns von diesem Projekt auch einen neuen Zugang zur Aufklärung grundlegender Mechanismen der Wirkung von CYP-Eicosanoiden und zur Identifizierung ihrer bisher unbekannten Rezeptoren.