Forschungsschwerpunkt: |
C 3-Professur für Physiologie (Schwab)
Röntgenring 9, 97070 Würzburg Mail: albrecht.schwab@mail.uni-wuerzburg.de Url: http://www.uni-wuerzburg.de |
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Wissenschaftliche Mitarbeiter:
Sonstige beteiligte Personen und Organisationen:
Forschungsschwerpunkte (und Projekte auf Basis der Grundausstattung):
Die Zellwanderung (Migration) spielt bei einer Vielzahl von
physiologischen und pathophysiologischen Vorgängen eine zentrale Rolle.
Beispiele sind die Embryonalentwicklung, Immunabwehr, Wundheilung und
Tumormetastasierung. Eine charakteristische Eigenschaft migrierender
Zellen ist ihre Polarisierung in der Ebene der Bewegungsrichtung. Es
lassen sich Vorder- und Hinterende migrierender Zellen
voneinander abgrenzen. So erfährt das Zytoskelett, ein wichtiger Motor der
Migration, unterschiedliche Umbauvorgänge an diesen beiden
entgegengesetzten Zellpolen. Wir konnten zeigen, dass zusätzlich zu diesen
zytoskelettalen Umbauvorgängen die Aktivität einer Reihe von Ionenkanälen
und -transportern für die Migration erforderlich ist. Das gilt insbesondere
für einen Kalzium-empfindlichen Kaliumkanal (IK1-Kanal) und den Natrium-
Protonen-Austauscher (NHE1). Beide beeinflussen über das Zellvolumen
indirekt auch den zytoskelettalen Migrationsmotor. Die Auswirkungen der
Kaliumkanalaktivität sind dabei vor allem auf den hinteren Teil wandernder
Zellen begrenzt, während der Natrium-Protonen-Austauscher am vorderen Teil
ist. Wir wollten im Berichtszeitraum herausfinden, ob der ungleichen
Verteilung der Kaliumkanalaktivität eine Ungleichverteilung des
Kanalproteins bzw. eine unterschiedliche Regulation am Vorder- und
Hinterende der Zelle zugrundeliegt. Daher klonierten wir den Kalzium-
empfindlichen Kaliumkanal aus migrierenden Zellen und untersuchten zunächst
die molekularen Mechanismen seiner Regulation. Darüberhinaus wollten wir
zeigen, dass die Kalzium-empfindlichen Kaliumkanäle auch für die Migration
von neutrophilen Granulozyten erforderlich sind.
Ergebnisse:
Schwab, A., Reinhardt, J., Schneider, S. W., Gaßner, B., Schuricht, B.
1999. K+ channel dependent migration of fibroblasts and human melanoma
cells. Cell. Physiol. Biochem. 9: 126-132
Schwab, A., Reinhardt, J., Seeger, P., Schuricht. B., Dartsch, P. C. 1999.
Migration of transformed renal epithelial cells is regulated by K+ channel
modulation of actin cytoskeleton and cell volume. Pflügers Arch. 438:
330-337
Warth, R., Hamm, K., Bleich, M., Kunzelmann, K., von Hahn, T., Schreiber,
R., Ullrich, E., Mengel, M., Trautmann, N., Kindle, P., Schwab, A., Greger,
R. 1999. Molecular and functional characterization of the small Ca2+
activated K+ channel (rSK4) of colonic crypts. Pflügers Arch. 438: 437-444
Schneider, S. W., Danker, T., Reinhardt, J., Oberleithner, H., Schwab, A.
2000. Volume dynamics in migrating epithelial cells measured with atomic
force microscopy. Pflügers Arch. 439: 297-303
Klein, M., Seeger, P., Schuricht, B., Alper, S. L., Schwab, A. 2000.
Polarization of Na+/H+ and Cl-/HCO3- exchangers in migrating renal
epithelial cells. J. Gen. Physiol. 115: 599-607
Schwab, A. 2001. Ion channels and transporters on the move. News Physiol.
Sci. 16: 29-31
Schwab, A. 2001. Function and spatial distribution of ion channels and
transporters in cell migration. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 280:
F739-747