Molekulare und strukturelle Muster parazellulärer Poren durch subtypabhängige Claudin-Claudin-Wechselwirkungen in Tight Junctions

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Der molekulare und strukturelle Zusammenhang der Claudin-Claudin-Interaktion zwischen diversen Claudinsubtypen und deren unterschiedlicher Funktion (Porenbildung bzw. Dichtheit) in den Tight Junctions ist noch ungeklärt. Unter gezielter Ausnutzung von unterschiedlicher Porenbildungsfunktion und Sequenzunterschieden der Claudinsubtypen sollen systematisch molekulare und strukturelle Muster parazellulärer Wechselwirkungen für Porenbildung und Dichtheit durch Kombination von bioinformatischen, molekularbiologischen, Mutationen- und NMR-Strukturuntersuchungen eingegrenzt und identifiziert werden. Unsere Starthypothesen für abdichtende (Strukturmuster l) und für parazellulär porenbildende (Strukturmuster II) Interaktionsmuster von Claudinsubtypen basieren unter anderem auf elektrostatischer Anziehung bzw. Abstoßung von intermolekularen Seitenketteninteraktionen der extrazellulären Loops 1 (ECL1). Mit gezielten, ortsgerichteten Chimären-Mutationen, die aus weiteren homologen Strukturmodellen extrazellulärer Loop Komplexe gewonnen werden, sollen porenbildende molekulare Determinanten in den ECL1 der Claudine iterativ eingegrenzt werden. Strukturmuster wechselwirkender ECL1-Loops sollen durch NMR-Strukturaufklärung von ECL1-Konstrukten von porenbildenden und nicht-porenbildenden Claudinsubtypen und deren Komplexe gewonnen werden.