Forschung

Unsere Arbeitsgruppe untersucht die Funktion und Differenzierung embryonaler Erythrozyten. Aufgrund der Schlüsselfunktion der Erythrozyten für die Sauerstoffversorgung sind Störungen der embryonalen/ fetalen Erythropoiese eine wesentliche Ursache für defekte bzw. abortive Entwicklung. Die erste Population der embryonalen Erythrozyten vollzieht alle Schritte der terminalen Differenzierung innerhalb der Blutbahn und erlaubt so den Zugang zu normalen erythroiden Vorläuferzellen, die im adulten Tier nur im Knochenmark anzutreffen sind. Ein geeignetes Modell für das Studium der embryonalen Erythrozytenfunktion und ihrer Regulation in allen Phasen der Embryonal/Fetalentwicklung bietet der Vogelembryo, dessen embryonale Erythropoeise homolog zu der von Säugetierembryonen verläuft.

Aktuelle Projekte

Regulation des erythrozytären Pyrimidin- und Purinnukleotidpools während der embryonalen Entwicklung

ATP, aber auch UTP und CTP sind allosterische Effektoren der embryonalen Hämoglobine. Durch in vivo Hypoxie/Hyperoxie kommt es zu charakeristischen Änderungen des Nukleotidmusters und dadurch bedingte Änderungen der O2-Transportfunktion. Wir untersuchen die zugrundeliegenden zellulären biochemischen Mechanismen und ihre hormonelle Kontrolle.
(Ansprechpartner: Baumann, Dragon)

cAMP- abhängige Transkriptionskontrolle in embryonalen Erythrozyten

Die Stimulation embryonaler Erythrozyten mit -adrenergen oder Adenosin A2a-Rezeptoragonisten und dadurch bedingte Aktivierung der Adenylylcyclase führt zur raschen Akkumulation der erythrozytenspezifischen Enzyme Carboanhydrase II und Pyrimidin-Nukleotidase I. Die Induktion ist die Folge von aktivierter Genexpression und wird begleitet von der Synthese von regulatorischen Proteinen, die auch in epithelialen, neuronalen und myogenen Zellen Differenzierungsprozesse begleiten: Es handelt sich um 1.) c-Fos, einem Transkriptionsfaktor, 2.) TOB (=APRO6), einem Protein mit antiproliferativer Wirkung und 3.) IFR1 (=PC4=TIS7=IFRD1), einem Protein mit differenzierungsfördernder Wirkung. Das Projekt untersucht die zellulären Wirkmechanismen von TOB und IFR1 und ihre Bedeutung für die terminale Erythrozytendifferenzierung.
(Ansprechpartner: Dragon)

Die Bedeutung embryonaler Erythrozyten für die Verstoffwechselung und Bereitstellung extrazellulärer Nukleotide

Die Aktivierung von Purin- und Pyrimidinnukleotidrezeptoren wird wesentlich durch die extrazelluläre Verstoffwechslung freigesetzter Nukleotide ( ATP, UTP u.a.) bestimmt. Hierbei kommt den embryonalen Erythrozyten eine Schlüsselfunktion zu, da sie einerseits eine Quelle für ATP/UTP/cAMP darstellen, andererseits über erhebliche Ectonukleotidase/ATPase Aktivität verfügen. Wir untersuchen entwicklungsbedingte Änderungen der Ectonukleotidase/ATPase-Aktivität und ihre Regulation.
(Ansprechpartner: Baumann)


Methoden

Techniken an Hühnerembryonen und Mäusen:

Biochemische/molekularbiologische Techniken: