Spatial Organization of cytoskeletal protein networks

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Das Zytoskelett ist für die mechanischen Funktionen von Zellen während Zellteilung, Motilität und Morphogenese essentiell. Die von vielen dieser Prozesse erforderte räumliche Organisation des Zytoskeletts wird durch die Wechselwirkung regulatorischer Signalproteine mit der Dynamik der Filamente erreicht. Neue experimentelle Ergebnisse zeigen, dass Filamentpolymerisation und gerichteter Transport durch Motorproteine Einfluss nehmen können auf die räumliche Verteilung und Aktivierung von Signalproteinen. Umgekehrt kann die resultierende räumliche Verteilung der Signalproteine wieder einen rückkoppelnden Einfluss haben auf die räumliche Organisation der Filamente, indem Filamentwachstum unterdrückt oder verstärkt wird. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Zytoskelettsystem aus Filamenten und assoziierten regulatorischen Signalproteinen ein Signalnetzwerk bildet, in dem die räumliche Organisation der Filamente unmittelbar Einfluss nimmt auf die Biochemie des Netzwerkes. Im Rahmen dieses Projektes werden die zugrundeliegenden Konzepte räumlich organisierter Rückkopplungsschleifen im Zytoskelettsystem mit Hilfe von theoretischen Methoden und Simulationen untersucht.