Wechselwirkung von CRAC und Ca2+ aktivierten K+ Ionenkanälen
Interplay of CRAC channels with Ca2+ activated K+ channels
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (100%)
Keywords
-
STIM1,
Orai1,
Ca2+ release activated Ca2+ ion chan
Zelluläre und biologische Prozessewerdenunter anderem durch Änderungen von Ionenkonzentrationen innerhalb sowie außerhalb der Zelle bestimmt. Ionen werden über spezielle Poren, den sogenannten Ionenkanälen, über die Zellmembran transportiert. Dieses Projekt trägt dazu bei, das Zusammenspiel von Kalzium (Ca2+) und Kalium (K+) durchlässigen Ionenkanälen und deren Rollen in der Entstehung von Prostata- und Darmkrebs zu verstehen. Ein besonders wichtiger Eintrittsweg für Kalzium in die Zellen ist der sogenannte Ca2+ release- activated Ca2+ (CRAC)-Ionenkanal. Tritt Kalzium durch diesen in die Zelle ein, werden eine Vielfalt von Proteinen wie auch Ca2+ aktivierte K+ Ionenkanäle reguliert. Defekte in diesen Ionenporen oder ein verändertes Vorkommen dieser Ionenkanäle in der Zelle kann unter anderem auch zur Entstehung von Krebs führen. Somit sind diese Ionenporen von hoher klinischer Relevanz. Im Besonderen wurde gezeigt, dass eine Ko-Regulation von diesen unterschiedlichen Arten von Ionenporen die Entstehung und das Wachstum von Brust-, Darm- und Prostatakrebs steuern kann. Die detaillierten molekularen Bedingungen für die Wechselwirkung dieser Ionenkanäle sind jedoch derzeit unbekannt und sollen daher im Rahmen dieses Projektes identifiziert werden. Dafür werden funktionelle, fluoreszenzmikroskopische sowie biochemische Analysen durchgeführt, um essentielle Bereiche in diesen Ionenporen zu identifizieren, die deren Zusammenspiel bestimmen. Weiterführend wird getestet, ob eine Störung solcher Schlüsselregionen, die Ko-Regulation der jeweiligen Ionenkanäle beeinträchtigt und folglich das Krebswachstum hemmen kann. Zusammenfassend werden unsere Studien dazu betragen ein besseres Verständnis für jene molekularen Faktoren zu erlangen, welche zur Prostata- und Darmkrebsentstehung beitragen, und bieten eine Basis für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze.
Zelluläre und biologische Prozesse werden unter anderem durch Änderungen von Ionenkonzentrationen innerhalb sowie außerhalb der Zelle bestimmt. Ionen werden über spezielle Poren, den sogenannten Ionenkanälen, über die Zellmembran transportiert. Dieses Projekt trägt dazu bei, das Zusammenspiel von Kalzium (Ca2+) und Kalium (K+) durchlässigen Ionenkanälen und deren Rollen in der Entstehung von Prostatakrebs zu verstehen. Ein besonders wichtiger Eintrittsweg für Kalzium in die Zellen ist der sogenannte Ca2+ release-activated Ca2+ (CRAC)-Ionenkanal. Tritt Kalzium durch diesen in die Zelle ein, werden eine Vielfalt von Proteinen wie auch Ca2+ aktivierte K+ Ionenkanäle reguliert. Defekte in diesen Ionenporen oder ein verändertes Vorkommen dieser Ionenkanäle in der Zelle kann unter anderem auch zur Entstehung von Krebs führen. Somit sind diese Ionenporen von hoher klinischer Relevanz. Im Besonderen wurde gezeigt, dass eine Ko-Regulation von diesen unterschiedlichen Arten von Ionenporen die Entstehung und das Wachstum von Brust-, Darm- und Prostatakrebs steuern kann. Die detaillierten molekularen Bedingungen für die Wechselwirkung dieser Ionenkanäle waren jedoch bis zum Start dieses Projektes unbekannt. Kritische Regionen und Faktoren, die für die Ko-regulation dieser Ionenporen wichtig sind, wurden im Rahmen dieses Projektes identifiziert. Dafür wurden funktionelle, fluoreszenzmikroskopische sowie biochemische Analysen durchgeführt. Weiterführend wurde gezeigt, dass die Wechselwirkung dieser Ionenporen am Wachstum von Prostatakrebszellen beteiligt ist. Zusammenfassend werden unsere Studien dazu betragen ein besseres Verständnis für jene molekularen Faktoren zu erlangen, welche zur Prostatakrebsentstehung beitragen, und bieten eine Basis für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze.
- Medizinische Universität Graz - 5%
- Universität Linz - 95%
- Klaus Groschner, Medizinische Universität Graz , assoziierte:r Forschungspartner:in
- Roland Malli, Medizinische Universität Graz , nationale:r Kooperationspartner:in
- Mohamed Trebak, University of Pittsburgh - Vereinigte Staaten von Amerika
Research Output
- 179 Zitationen
- 25 Publikationen
- 5 Policies
- 1 Datasets & Models
- 1 Disseminationen
- 5 Wissenschaftliche Auszeichnungen
- 3 Weitere Förderungen
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2020
Titel Blockage of Store-Operated Ca2+ Influx by Synta66 is Mediated by Direct Inhibition of the Ca2+ Selective Orai1 Pore DOI 10.3390/cancers12102876 Typ Journal Article Autor Waldherr L Journal Cancers Seiten 2876 Link Publikation -
2020
Titel Natural photoswitches expose STIM1 activation steps DOI 10.1016/j.ceca.2020.102240 Typ Journal Article Autor Derler I Journal Cell Calcium Seiten 102240 -
2020
Titel Luminal STIM1 Mutants that Cause Tubular Aggregate Myopathy Promote Autophagic Processes DOI 10.3390/ijms21124410 Typ Journal Article Autor Sallinger M Journal International Journal of Molecular Sciences Seiten 4410 Link Publikation -
2024
Titel Synthetic Biology Meets Ca2+ Release-Activated Ca2+ Channel-Dependent Immunomodulation DOI 10.3390/cells13060468 Typ Journal Article Autor Bacsa B Journal Cells Seiten 468 Link Publikation -
2024
Titel Genetic code expansion, an emerging tool in the Ca2+ ion channel field DOI 10.1113/jp285840 Typ Journal Article Autor Söllner J Journal The Journal of Physiology Seiten 3297-3313 Link Publikation -
2024
Titel Insights into the dynamics of the Ca2+ release-activated Ca2+ channel pore-forming complex Orai1 DOI 10.1042/bst20230815 Typ Journal Article Autor Fröhlich M Journal Biochemical Society Transactions Seiten 747-760 -
2022
Titel CRAC and SK Channels: Their Molecular Mechanisms Associated with Cancer Cell Development DOI 10.3390/cancers15010101 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal Cancers Seiten 101 Link Publikation -
2021
Titel Molecular determinants within Orai Ca2+ ion channels essential for their activation Typ Postdoctoral Thesis Autor Isabella Derler -
2020
Titel CRAC channel opening is determined by a series of Orai1 gating checkpoints in the transmembrane and cytosolic regions DOI 10.1074/jbc.ra120.015548 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal Journal of Biological Chemistry Seiten 100224 Link Publikation -
2020
Titel Molecular Choreography and Structure of Ca2+ Release-Activated Ca2+ (CRAC) and KCa2+ Channels and Their Relevance in Disease with Special Focus on Cancer DOI 10.3390/membranes10120425 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal Membranes Seiten 425 Link Publikation -
2022
Titel Proteolysis of Orai1 controls cellular Ca2+ influx. DOI 10.1016/j.ceca.2022.102535 Typ Journal Article Autor Derler I Journal Cell Calcium Seiten 102535 -
2022
Titel The Role of Lipids in CRAC Channel Function DOI 10.3390/biom12030352 Typ Journal Article Autor Maltan L Journal Biomolecules Seiten 352 Link Publikation -
2021
Titel Isoform-Specific Properties of Orai Homologues in Activation, Downstream Signaling, Physiology and Pathophysiology DOI 10.3390/ijms22158020 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal International Journal of Molecular Sciences Seiten 8020 Link Publikation -
2021
Titel Orai1 Boosts SK3 Channel Activation DOI 10.3390/cancers13246357 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal Cancers Seiten 6357 Link Publikation -
2021
Titel The Orai Pore Opening Mechanism DOI 10.3390/ijms22020533 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal International Journal of Molecular Sciences Seiten 533 Link Publikation -
2021
Titel Transmembrane Domain 3 (TM3) Governs Orai1 and Orai3 Pore Opening in an Isoform-Specific Manner DOI 10.3389/fcell.2021.635705 Typ Journal Article Autor Tiffner A Journal Frontiers in Cell and Developmental Biology Seiten 635705 Link Publikation -
2023
Titel Tubular aggregate myopathy mutant unveils novel activation and inactivation mechanisms of Orai1 DOI 10.1016/j.ceca.2023.102739 Typ Journal Article Autor Derler I Journal Cell Calcium Seiten 102739 -
2023
Titel Swing-out opening of stromal interaction molecule 1 DOI 10.1002/pro.4571 Typ Journal Article Autor Horvath F Journal Protein Science Link Publikation -
2023
Titel Photocrosslinking-induced CRAC channel-like Orai1 activation independent of STIM1 DOI 10.1038/s41467-023-36458-4 Typ Journal Article Autor Maltan L Journal Nature Communications Seiten 1286 Link Publikation -
2023
Titel Activation mechanisms and structural dynamics of STIM proteins DOI 10.1113/jp283828 Typ Journal Article Autor Sallinger M Journal The Journal of Physiology Seiten 1475-1507 Link Publikation -
2023
Titel Analysis of the interplay of the Orai1 Ca2+ ion channel and different Ca2+ sensing proteins Typ PhD Thesis Autor Valentina Hopl -
2021
Titel Deciphering Molecular Mechanisms and Intervening in Physiological and Pathophysiological Processes of Ca2+ Signaling Mechanisms Using Optogenetic Tools DOI 10.3390/cells10123340 Typ Journal Article Autor Maltan L Journal Cells Seiten 3340 Link Publikation -
2021
Titel Defects in the STIM1 SOARa2 domain affect multiple steps in the CRAC channel activation cascade DOI 10.1007/s00018-021-03933-4 Typ Journal Article Autor Höglinger C Journal Cellular and Molecular Life Sciences Seiten 6645-6667 Link Publikation -
2020
Titel A series of Orai1 gating checkpoints in transmembrane and cytosolic regions requires clearance for CRAC channel opening: Clearance and synergy of Orai1 gating checkpoints controls pore opening DOI 10.1101/2020.07.16.207183 Typ Preprint Autor Tiffner A Seiten 2020.07.16.207183 Link Publikation -
2020
Titel Detailed insights into the regulatory roles of STIM and Orai Typ PhD Thesis Autor Adéla Tiffner
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2024
Titel The project stimulates research and project ideas of the PI Typ Influenced training of practitioners or researchers -
2023
Titel The project stimulates research and project ideas on optogenetic ion channel manipulation of Isabella Derler Typ Influenced training of practitioners or researchers -
2023
Titel The project stimulate research and project ideas of the postgraduate Adela Tiffner Typ Influenced training of practitioners or researchers -
2021
Titel Identification and characterization of STIM1 and Orai mutants, which may help to improve our understanding on the interplay of SK3 and Orai Typ Influenced training of practitioners or researchers -
2020
Titel My application and appeal lecture for the professorship "Biophysics" at the University in Graz was ranked at 3rd place. Typ Influenced training of practitioners or researchers
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2021
Titel Conference visits Typ A talk or presentation
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2024
Titel Gordon Research Conference 2024 (Lucca, Italy) Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad National (any country) -
2024
Titel European Calcium Society Cambridge 2024 Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2023
Titel Faseb Meeting 2023, Calcium and Cell Function Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2023
Titel Meeting of the Austrian Pharmacological Society Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International -
2022
Titel Austrian Biophysical Society Meeting Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad National (any country)
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2020
Titel Interplay of CRAC channels with Ca2+ activated K+ channels Typ Other Förderbeginn 2020 Geldgeber Austrian Science Fund (FWF) -
2022
Titel Dynamik des Orai1-Kanals, die die Porenöffnung bestimmt Typ Research grant (including intramural programme) Förderbeginn 2022 Geldgeber Johannes Kepler University of Linz -
2023
Titel Neue Einblicke in CRAC-Kanäle durch die Erweiterung des genetischen Codes Typ Research grant (including intramural programme) Förderbeginn 2023 Geldgeber Johannes Kepler University of Linz