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Der SFB 670 - Zell-autonome Immunität
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Der SFB 670 - Zell-autonome Immunität

Kurzbeschreibung

Die schnelle und zuverlässige Erkennung von mikrobiellen Pathogenen und Ausbildung einer effektiven Immunantwort ist für die Erhaltung der Integrität eines Organismus essenziell. Mit der zell-autonomen Abwehr widmet sich der SFB 670 einem wichtigen, bisher nur ungenügend beachteten Teilaspekt des angeborenen Immunsystems.

Die zell-autonome Immunantwort bei Pflanzen und Tieren wird durch sogenannte ´pattern recognition´ Rezeptoren (PRR) ausgelöst, die sowohl zwischen „Selbst“ und „Fremd“ unterscheiden als auch die durch mikrobielle Infektionserreger verursachten Zellschädigungen erkennen können. Zu den PRR gehören NLRs (Nod-like receptors), TLRs (Toll-like receptors) und RLRs (RIG-1-like receptors).

Bei Pflanzen wie auch im Säugetierorganismus kann grundsätzlich jeder Zelltyp - auch Nicht-Immunzellen - infiziert werden und erfordert ein eigenständiges Abwehrsystem. Die Entzündungsreaktion wird häufig erst durch wirtseigene, d.h. endogene Moleküle ausgelöst, den sogenannten DAMPSs (“damage-associated molecular patterns”). Zu den DAMPs gehören Moleküle wie HMGB1, IL-1α, Harnsäure, DNA, mitochondriale Proteine und ATP. Diese werden von infizierten, nekrotischen Zellen freigesetzt.

Aufbauend auf den Erkenntnissen der ersten beiden Förderperioden beschäftigt sich der SFB 670 in der dritten Förderperiode mit zentralen Fragestellungen der Zelltyp-spezifischen autonomen Immunität:
i) Molekulare Mechanismen, die die Kooperation von NLRs, RLRs, TLRs und DAMPs in Pflanzen und tierischen Zellen steuern;
ii) Spezifität der Interaktion von Liganden mit zytosolischen DNA and RNA Rezeptoren inklusive der davon ausgehenden Signaltransduktionswege;
iii) Physiologische Bedeutung von verschiedenen Arten des Zelltodes (Nekrose, Pyroptose, Nekroptose, Apoptose) im Hinblick auf die Freisetzung von DAMPs, Inflammasomen und Signalosomen; und
iv) Zelltyp- und Pathogen-spezifische Aktivierung von Autophagie und Phagozytose.

Zu den neuen Themen gehört die Pathogen-induzierte Schädigung der Wirtszell-DNA. Die DNA Reparaturmechanismen bewahren nicht nur die Zellintegrität, sondern lösen auch zelluläre Abwehrreaktionen aus.

Der interdisziplinäre Rahmen des SFB 670 lässt einen relevanten Erkenntnisgewinn erwarten, der zu einem tiefen Verständnis der Evolution, Aktivierung und physiologischen Bedeutung des angeborenen Immunsystems führt.