Forschung
Unsere Arbeitsgruppe erforscht intrazelluläre Signalwege, die kardiale Hypertrophie und Herzinsuffizienz regulieren. Wir kombinieren Methoden der Molekularbiologie, Phosphoproteomik und fortgeschrittene Kardiomyozyten-Modelle, um Krankheitsmechanismen aufzuklären und neue therapeutische Angriffspunkte zu identifizieren.
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STRIPAK-Signaltransduktion
Unsere Arbeitsgruppe hat mit Myoscape (STRIP2) eine herzspezifische Komponente des STRIPAK-Komplexes identifiziert, die die Oberflächenexpression des L-Typ-Kalziumkanals reguliert und damit die kardiale Kalzium-Homöostase und Kontraktilität steuert (Eden et al., Nat Commun 2016). Kürzlich konnten wir zeigen, dass die STRIPAK-assoziierte Kinase MST4 Kardiomyozyten-Wachstum und -Überleben reguliert und in humaner Kardiomyopathie hochreguliert ist (Eden et al., J Biol Chem 2024). Ergänzend untersuchen wir über den BLOC-1-Komplex und Dysbindin weitere Protein-Interaktionsnetzwerke, die die STRIPAK-Signaltransduktion im Herzen modulieren (Borlepawar et al., Cells 2020).
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M-Banden-Signaltransduktion
Wir haben mit Myomasp/LRRC39 ein herz- und muskelspezifisches Protein identifiziert, das als neue Komponente der sarkomerischen M-Bande an der mechanischen Dehnungsdetektion beteiligt ist (Will, Eden et al., Circ Res 2010). Parallel konnten wir zeigen, dass das Glanzstreifen-Protein Myozap bei kardialer Überexpression eine Proteinaggregat-assoziierte Kardiomyopathie verursacht (Frank, Rangrez, Eden et al., J Mol Cell Cardiol 2014), während Myozap-Defizienz über differenzielle Regulation der MAPK/SRF- und β-Catenin/GSK-3β-Signalwege adverses kardiales Remodeling fördert (Rangrez, Eden et al., J Biol Chem 2016).
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Mechanosensorik
Unsere Forschung untersucht, wie Kardiomyozyten mechanische Belastung wahrnehmen und in zelluläre Antworten übersetzen. Mit Myomasp/LRRC39 haben wir einen sarkomerischen Mechanosensor an der M-Bande charakterisiert, der Dehnungsreize detektiert (Will, Eden et al., Circ Res 2010). Über Myoscape/STRIP2 konnten wir einen Mechanismus aufklären, durch den mechanische Signale die Oberflächenexpression von L-Typ-Kalziumkanälen und damit die Erregungs-Kontraktions-Kopplung beeinflussen (Eden et al., Nat Commun 2016). Darüber hinaus erforschen wir die Rolle von Filamin C bei kardialen Filaminopathien und deren divergente Bedeutung für humane Kardiomyopathien (Eden & Frey, J Clin Med 2021).
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Kardiale Hypertrophie
Die Calcineurin-NFAT-Signalachse ist ein zentraler Forschungsfokus unserer Gruppe. Mit der Entdeckung der Calsarcine als sarkomerische Calcineurin-Bindungsproteine (Frey et al., PNAS 2000) und dem Nachweis, dass Calsarcin-1-Defizienz die Calcineurin-Signaltransduktion sensitiviert und pathologische Hypertrophie beschleunigt (Frey et al., Nat Med 2004), haben wir einen neuen Regulationsmechanismus definiert. Calsarcin-2-Defizienz hingegen steigert die Belastungskapazität über Calcineurin/NFAT-Aktivierung (Frey et al., J Clin Invest 2008). Wir konnten zudem zeigen, dass SUMO2 Calcineurin-NFAT-Signaltransduktion Sumoylierungs-unabhängig aktiviert und damit Kardiomyozyten-Hypertrophie fördert (Bernt, Rangrez, Eden et al., Sci Rep 2016). Aktuell untersuchen wir metabolische Ansätze: AAV-vermittelte CPT1B-Überexpression schützt im murinen Druckbelastungsmodell vor Hypertrophie und Herzinsuffizienz (Kliesow Remes et al., Basic Res Cardiol 2025).