The role of lipoprotein association in Hedgehog release, trafficking and signalling

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Ein aufregendes Problem in der Entwicklungs- und Zellbiologie besteht in der Beschreibung, wie sich gestaltgebende Proteine, Morphogene, in streng kontrollierter Weise im Gewebe ausbreiten und einen konzentrationsabhängigen Gradienten bilden. Wir haben das Modell aufgestellt, dass einige Morphogene, einschliesslich Wingless, auf kleinen Membranpartikeln, genannt Argosome, ausgebreitet werden könnten. In den Flügel-Imaginalscheiben von Drosophila wird Wingless von einer beschränkten Anzahl an Zellen der dorso-ventralen Kompartimentierungsgrenze exprimiert. Wird der argosomale Marker GFPgpi ebenfalls von den dorso-ventralen Zellen exprimiert, kolokalisiert dieser umfangreich mit Wingless in Endosomen im umliegenden Gewebe. Obwohl die Kolokalisation suggeriert, dass sezerniertes Wingless und GFPgpi in ein gemeinsames Partikel sortiert werden könnten und beide Proteine zusammen auf diesem Partikel wandern könnten, wurde bisher keine funktionelle Beziehung aufgezeigt, und es ist unbekannt, durch welchen Mechanismus Wingless sekretiert wird. Zudem ist die präzise zell-biologische Beschaffenheit argosomaler Partikel noch nicht genau beschrieben. Im vorliegenden Antrag schlagen wir vor, mittels biochemischen Techniken zu identifizieren, in welcher Form Wingless und argosomale Marker von produzierenden Zellen freigegeben werden. Wir werden die Grösse und Schwebedichte von Wingless und argosomalen Markern, sekretiert von Imaginalscheiben, untersuchen, um zu fragen, ob diese mit Lipidpartikeln, Exosomen oder frei sekretierten Proteinen übereinstimmen. In einem komplementären Ansatz werden wir nach rab Proteinen screenen, die wichtig für die Freisetzung von Argosomen und Wingless sind. Ziel ist es, anhand dieser Experimente zu verstehen, in welcher Form Wingless und argosomale Marker sezerniert werden, wichtige Stufen in der Biosynthese zu identifizieren, sowie zu untersuchen, ob Wingless wirklich auf argosomalen Partikeln sekretiert wird.