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Dynamik der multizellulären Signalgebung
Wir untersuchen, wie die Dynamik der Signalgebung die Vielzahl an komplexen Zellschicksalen bei der Entstehung multizellulärer Organismen reguliert. Unser Fokus ist der Notch-Signalweg, der eine essentielle Rolle in der Entwicklung und der Gewebehomöostase spielt und dessen Dysfunktion zu diversen Krankheiten, unter anderem vielen humanen Krebsarten, führt. Wir verwenden multidisziplinäre Methoden in Zell-Systemen und verschiedenen Organoid-Modellen, um die physiologischen Ereignisse des Signalweges entlang der Aktivierungskaskade von der Membran bis zum Zellkern zu verfolgen, zu quantifizieren und räumlich sowie zeitlich zu verbinden.
Forschungsthemen
- Raumzeitliche Dynamik der Aktivierung des Notch Signalweges
- Bestimmung der Anzahl der Moleküle, die an der Signal-Transduktion beteiligt sind
- Identifikation der kontext-abhängigen Unterschiede in der Signal-Aktivierung
- Charakterisierung der Signal-Dysregulation in der Pathogenese
Modellsysteme
- Endogene und überexprimierte Systeme in Säugetierzellen
- Organoid-Modelle (abgeleitet von hiPS-Zellen) und Organ-on-Chip
- Zell-Zell Ko-Kulturen
- Rekonstituierte Membran-Systeme
Methoden
- Gen-Editierung (Knock-in und Knock-out mit Hilfe von CRISRP/Cas9)
- Organoid Differenzierung
- Zell-Zell Verpaarung mit Hilfe von Mikrofluidik
- Lebend-Zell Mikroskopie
- Proteomik
Ausgewählte Publikationen
Cao R, Gozlan O, Airich A, Tveriakhina L, Zhou H, Jiang H, Cole PA, Aster JC, Klein T, Sprinzak D, Blacklow SC. Structural requirements for activity of Mind bomb1 in Notch signaling. Structure. 2024 Oct 3;32(10):1667-1676.e5. pdf
Tveriakhina L, Scanavachi G, Egan ED, Da Cunha Correia RB, Martin AP, Rogers JM, Yodh JS, Aster JC, Kirchhausen T, Blacklow SC. Temporal dynamics and stoichiometry in human Notch signaling from Notch synaptic complex formation to nuclear entry of the Notch intracellular domain. Dev Cell. 2024 Jun 3;59(11):1425-1438.e8. pdf
Martin AP, Bradshaw GA, Eisert RJ, Egan ED, Tveriakhina L, Rogers JM, Dates AN, Scanavachi G, Aster JC, Kirchhausen T, Kalocsay M, Blacklow SC. A spatiotemporal Notch interaction map from plasma membrane to nucleus. Sci Signal. 2023 Aug;16(796):eadg6474. pdf
Tveriakhina L, Schuster-Gossler K, Jarrett SM, Andrawes MB, Rohrbach M, Blacklow SC, Gossler A. The ectodomains determine ligand function in vivo and selectivity of DLL1 and DLL4 toward NOTCH1 and NOTCH2 in vitro. Elife. 2018 Oct 5;7:e40045. pdf
Preuße K, Tveriakhina L, Schuster-Gossler K, Gaspar C, Rosa AI, Henrique D, Gossler A, Stauber M. Context-Dependent Functional Divergence of the Notch Ligands DLL1 and DLL4 In Vivo. PLoS Genet. 2015 Jun 26;11(6):e1005328. pdf
