Passive regulation of water transport through simple epithelia by the activity of LI-cadherin

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Von LI-Cadherin, einem ungewöhnlichem Mitglied der Cadherin Superfamilie, ist gezeigt, dass es ein funktionales Zelladhäsionsmolekül ist und bei einer Vielzahl von Erkrankungen eine Rolle spielt. Seine physiologische Funktion ist jedoch unklar. Wir konnten zeigen, dass die Bindungsaktivität des in der lateralem Plasmamembran Wasser transportierender Epithelzellen vorkommende LI-Cadherin eine hoch kooperative Ca2+-Abhängigkeit hat. Mit einem mathematischen Modell konnten wir vorhersagen, dass die Bindung von LI-Cadherin durch Veränderung der Breite des interzellulären Spalts den parazellulären Wassertransport regulieren kann. In dem hier beantragen Projekt wollen wir i) das mathematische Modell für den Wassertransport durch Epithelien verbessern, ii) histologische Hinweise auf die Transportregulation durch LI-Cadherin suchen und iii) den Einfluss von LI-Cadherin auf den Wassertransport in einem transwell Zellkultursystem beweisen. Für Letzeres soll der Wassertransport durch eine Schicht von Caco-2 Zellen unter verschiedenen osmotischen Bedingungen bei gleichzeitiger Manipulation der LI-Cadherin Bindung gemessen werden. Sollte sich die Hypothese, dass LI-Cadherin bei Wassertransport eine zentrale regulatorische Rolle spielt, bestätigen, planen wir weiterführende Untersuchungen mit Organbädern.