AG Eiberger
Das wissenschaftliche Interesse unserer Gruppe liegt auf der Untersuchung zellulärer Differenzierungsprozesse im Zentralnervensystem. Hierbei fokussieren wir uns auf die Aufgaben der Aktin-interagierenden Proteine Mtss1 und ABBA (Mtss2) in der neuralen Entwicklung, Zellpolarisierung und Migration sowie den damit verbundenen Pathomechanismen.
Mithilfe von transgenen Mausmodellen untersuchen wir den Einfluss von Mtss1/ABBA auf Neurone und Astrozyten im Zusammenhang mit Entwicklungsstörungen des Kleinhirns, des Ventrikelsystems und der Großhirnrinde.
Dr. rer. nat. Britta Eiberger
Forschung
Aktin-interagierende Proteine und ihre Aufgaben im ZNS
Die Entwicklung, Struktur und Funktion des zentralen Nervensystems (ZNS) basiert auf der präzisen räumlich-zeitlichen Koordination von Zellwachstum, Migration und Formänderungen. Maßgeblich hierfür ist die Dynamik des Aktin-Zytoskeletts. Eine zentrale Gruppe von Proteinen, die an der Schnittstelle zwischen Signalweiterleitung und Aktinzytoskelett wirkt, sind metastasis suppressor 1 (Mtss1), ABBA (Mtss2), insulin receptor substrate p53 (IRSp53/BAIAP2), IRTKS (BAIAP2L1) und FLJ22582 (BAIAP2L2), die als IMD-Proteine zusammengefasst werden und zur I-BAR Superfamilie gehören. Diese Proteine koppeln das Aktin-Zytoskelett an negativ geladene Membranlipide und sind so an der Ausbildung von Membranprotrusionen beteiligt.
Aktin-vermittelte, gerichtete Bewegungen sind sowohl für die Wanderung der gesamten Zelle als auch für subzelluläre Positionsänderungen, wie etwa der Migration von Mitochondrien, entscheidend. Auch spielt das Aktin-Zytoskelett eine zentrale Rolle bei der Etablierung der Zellpolarität.
Über verschiedene Forschungsansätze versuchen wir die Grundlagen der folgenden Fragestellungen zu klären:
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Welchen Einfluss haben Aktin-interagierende Proteine auf die Ausprägung der planaren und rotationalen Zellpolarität des Ependyms?
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Wie greifen Mtss1 und ABBA in die Funktionalität motiler Zilien und die regelhafte Entwicklung des Cortex ein?
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In wieweit reguliert Mtss1/ABBA den mitochondrialen Transport?
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Wie beeinflussen Aktin-interagierende Proteine die Migration und Differenzierung von Neuronen?
Drunter und drüber - wie Aktin-interagierende Proteine die Zellpolarität beeinflussen
Im zerebralen Ventrikelsystem ist die Polarität des dortigen Epithels (des Ependyms) von besonderer funktioneller Relevanz. So können beispielsweise Defekte in der Ausrichtung ependymaler Zilien, die für den Aufbau eines gerichteten Liquorflusses mit verantwortlich sind, zu Veränderungen des Großhirns führen.
Zellmigration und Differenzierung: Mtss1 bringt Neurone in Form
Die ontogenetisch strikt regulierte Expression von Mtss1 und ABBA im Kleinhirn (und auch in anderen Teilen des ZNS) hat uns zu der Frage geführt, ob und wie diese Proteine die Migration und Reifung neuraler Vorläuferzellen regulieren, welche Rolle sie bei der synaptischen Verschaltung adulter Nervenzellen haben.
Mtss1 und Abba: Neue Kandidaten für die Koordination mitochondrialer Bewegungen?
Die Proteinstruktur von Mtss1 und Abba lässt sich in verschiedene Domänen untergliedern, die vielfältige Interaktionen mit anderen Proteinen nahelegen. Bisher ist jedoch nur eine Handvoll Interaktionspartner experimentell nachgewiesen worden
Technische Assistentin
Naturwissenschaftliche DoktorandInnen
Clemens Wagner
Medizinische DoktorandInnen
An update on the Golgi staining technique improving cerebellar cell type specificity
Czechowska N, van Rienen A, Lang F, Eiberger B, Baader SL
Histochem Cell Biol. 2019 Apr;151(4):327-341
Mtss1 promotes maturation and maintenance of cerebellar neurons via splice variant-specific effects
Sistig T, Lang F, Wrobel S, Baader SL, Schilling K, Eiberger B
Brain Struct Funct. 2017 Aug;222(6):2787-2805
Cerebellins: capstones to bridge the synaptic cleft
Eiberger B, Schilling K
J Neurochem. 2012 Jun;121(5):697-9
Cellular distribution of metastasis suppressor 1 and the shape of cell bodies are temporarily altered in Engrailed-2 overexpressing cerebellar Purkinje cells
Hayn-Leichsenring G, Liebig C, Miething A, Schulz A, Kumar S, Schwalbe M, Eiberger B, Baader SL
Neuroscience. 189: 68-78
Weitere Publikationen
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CNS myelin protein 36K regulates oligodendrocyte differentiation through Notch. Nagarajan B, Harder A, Japp A, Häberlein F, Mingardo E, Kleinert H, Yilmaz Ö, Zoons A, Rau B, Christ A, Kubitscheck U, Eiberger B, Sandhoff R, Eckhardt M, Hartmann D, Odermatt B, Glia. 2020 Mar;68(3):509-527
- Neuronal connexin-36 can functionally replace connexin-45 in mouse retina but not in the developing heart. Frank M, Eiberger B, Janssen-Bienhold U, de Sevilla Müller LP, Tjarks A, Kim JS, Maschke S, Dobrowolski R, Sasse P, Weiler R, Fleischmann BK, Willecke K, J Cell Sci. 123:3605-15
- A novel ex-vivo application of RNAi for neuroscience. Baskin L, Urschel S, Eiberger B, Biotechniques. 45:338-9
- Engraftment of connexin 43-expressing cells prevents post-infarct arrhythmia. Roell W, Lewalter T, Sasse P, Tallini YN, Choi BR, Breitbach M, Doran R, Becher UM, Hwang SM, Bostani T, von Maltzahn J, Hofmann A, Reining S, Eiberger B, Gabris B, Pfeifer A, Welz A, Willecke K, Salama G, Schrickel JW, Kotlikoff MI, Fleischmann BK, Nature. 450:819-24
- Ablation of connexin43 in smooth muscle cells of the mouse intestine: functional insights into physiology and morphology. Döring B, Pfitzer G, Adam B, Liebregts T, Eckardt D, Holtmann G, Hofmann F, Feil S, Feil R, Willecke K, Cell Tissue Res. 327:333-42
- Ablation of connexin43 in uterine smooth muscle cells of the mouse causes delayed parturition. Döring B, Shynlova O, Tsui P, Eckardt D, Janssen-Bienhold U, Hofmann F, Feil S, Feil R, Lye SJ, Willecke K, J Cell Sci. 119:1715-22
- Connexin43-dependent mechanism modulates renin secretion and hypertension. Haefliger JA, Krattinger N, Martin D, Pedrazzini T, Capponi A, Döring B, Plum A, Charollais A, Willecke K, Meda P, J Clin Invest. 116:405-13
- Spontaneous ectopic recombination in cell-type-specific Cre mice removes loxP-flanked marker cassettes in vivo. Eckardt D, Theis M, Döring B, Speidel D, Willecke K, Ott T, Genesis. 38:159-65
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- Accelerated hippocampal spreading depression and enhanced locomotory activity in mice with astrocyte-directed inactivation of connexin43. Theis M, Jauch R, Zhuo L, Speidel D, Wallraff A, Döring B, Frisch C, Söhl G, Teubner B, Euwens C, Huston J, Steinhäuser C, Messing A, Heinemann U, Willecke K, J Neurosci. 23:766-76
- Expression of a connexin31 mutation causing erythrokeratodermia variabilis is lethal for HeLa cells. Diestel S, Richard G, Döring B, Traub O, Biochem Biophys Res Commun. 296:721-8
- General and conditional replacement of connexin43-coding DNA by a lacZ reporter gene for cell-autonomous analysis of expression. Theis M, Mas C, Döring B, Krüger O, Herrera P, Meda P, Willecke K, Cell Commun Adhes. 8:383-6
- Endothelium-specific replacement of the connexin43 coding region by a lacZ reporter gene. Theis M, de Wit C, Schlaeger TM, Eckardt D, Krüger O, Döring B, Risau W, Deutsch U, Pohl U, Willecke K, Genesis. 29:1-13