Mathematische Modellierung der Signaltransduktion bei der Stimulation des Tyrosinkinase Rezeptors c-Met durch HGF und Helicobacter pylori

Die mathematische Modellierung komplexer Signaltransduktionswege in eukaryotischen Zellen ermöglicht eine Voraussage des Verhaltens des Systems, welches anschließend durch gezieltes Eingreifen modifiziert werden kann. Durch enge Verzahnung von biochemischen Experimenten und systemtheoretischen Methoden entstehen Modelle, die zu einem ganzheitlichen Verständnis funktionaler Zusammenhänge führen. In dem geplanten Forschungsvorhaben soll ein mathematisches Modell entwickelt werden, das die Aktivierung der c-Met-Rezeptor-Tyrosinkinase durch HGF und durch das humanpathogene Bakterium Helicobacter pylori beschreibt. HGF ist ein Wachstums-, Differenzierungs- und Motilitätsfaktor, den der c-Met-Rezeptor bindet. Zusammen sind HGF und c-Met häufig an der Entstehung humaner Krebserkrankungen und Metastasen beteiligt. Durch die Bindung von HGF wird der c-Met-Rezeptor aktiviert und rekrutiert anschließend intrazelluläre Signalproteine, deren Aktivierung eine invasive Zellwanderung auslöst. Helicobacter pylori induziert neben einer Entzündung auch eine motogene Antwort in den infizierten Wirtszellen. Dieser Phänotyp wird durch einen bakteriellen Effektor CagA verstärkt, der während der Infektion über ein spezialisiertes Typ IV Sekretionssystem in die Wirtszelle gelangt. Neben der HGF-induzierten c-Met-Aktivierung soll die motogene Antwort auch nach H. pylori Infektion in einem mathematischen Modell aus quantitativen und biochemischen Experimenten entwickelt werden, das das dynamische Verständnis der c-Met-Aktivierung beleuchten soll.