Synthese, Struktur und physikalische Eigenschaft von Keratin-Polymeren und -Netzwerken

上皮细胞的生物学功能取决于Zytoelasticab的结构，它是一种独特的丝状体，这种丝状体是由蛋白质、角蛋白和其他物质组成的。角蛋白的突变导致了一个由Erkrankungen引起的Vielzahl。角蛋白-纤维的分子结构和生物化学特征，其极端的稳定性和极高的动力学特性是聚合物系统的特征，并在基础上得到了进一步的发展。该项目旨在解决角质形成系统增强体的分子机制问题，并揭示了与结构增强相关的网络功能的固有机制。在体外培养条件下，将单细胞（K8/K18）和上皮细胞（K5/K14）的细胞轴连接成纤维和网状结构。该项目的最后一项活动是由工程师韦尔登采用非常复杂的方法来完成的，包括生物化学、物理学、电子显微镜、放射学和数学建模，以支持复杂的主题研究。这是建立角蛋白-纤维网调节的物理特性模型的基础，也是研究角蛋白-纤维网相互作用的结构和机制的基础。Damit sollte estmals ein rationales Verständnis der Funktion intrazellulärer Keratin-Netzwerke unter physiologischen und pathologischen Bedingungen ermöglicht韦尔登.

Die biologische Funktion epithelialer Zellen hängt entscheidend von der Struktur des Zytoskeletts ab, dessen wesentlicher Bestandteil Filamente sind, die sich aus gewebstypspezifisch exprimierten fibrillären Proteinen, den Keratinen, zusammensetzen. Mutationen in Keratingenen verursachen eine Vielzahl von Erkrankungen. Der molekulare Aufbau und die biochemischen Eigenschaften der Keratin-Filamente, ihre extreme Stabilität und zelluläre Dynamik sind besondere Eigenschaften dieses Polymersystems und bisher nur in Grundzügen beschrieben. Das beantragte Projekt soll daher die molekularen Mechanismen des Aufbaus des Keratinfilament-Systems sowie die mechanischen Eigenschaften der für die Netzwerkfunktion relevanten Struktureinheiten aufklären. Gegenstand der Untersuchungen sind Filamente und Netzwerke, die beispielhaft aus den prinzipiellen Monomerpaaren einfacher (K8/K18) und geschichteter Epithelien (K5/K14) in vitro hergestellt werden. Durch die aufeinander abgestimmten Aktivitäten der am Projekt beteiligten Arbeitsgruppen werden methodische Kompetenzen aus sehr unterschiedlichen Fachgebieten, insbesondere aus der Biochemie, Physik, Elektronenmikroskopie, Röntgenkleinwinkelstreuung und mathematischen Modellierung, zur Bearbeitung der komplexen Thematik vereint. Ziel ist die Erstellung von Modellen der Regulation physikalischer Eigenschaften von Keratin-Netzwerken auf der Basis der Daten zur Struktur und Mechanik der untersuchten Untereinheiten des Keratin-Zytoskeletts. Damit sollte erstmals ein rationales Verständnis der Funktion intrazellulärer Keratin-Netzwerke unter physiologischen und pathologischen Bedingungen ermöglicht werden.