Das Projekt untersucht die Rolle des JAK-Signalwegs bei der antiviralen Immunantwort gegen das Varizella-Zoster-Virus (VZV). Im Mittelpunkt steht die Frage, wie JAK-abhängige Mechanismen die lytische VZV-Infektion sowie die Virusausbreitung zwischen Epithelzellen, T-Zellen und Nervenzellen beeinflussen. Durch gezielte genetische und pharmakologische Modulation des JAK-Signalwegs sollen zelltypspezifische antivirale Reaktionen charakterisiert und Wirtsfaktoren identifiziert werden, die für die virale Replikation und Ausbreitung relevant sind. Darüber hinaus sollen primäre Zellen von Personen mit veränderter JAK-Signalübertragung untersucht werden. Die Ergebnisse sollen zu einem besseren Verständnis der erhöhten Anfälligkeit für VZV-Infektionen unter JAK-Inhibitor Therapie beitragen und zentrale JAK-abhängige antivirale Schutzmechanismen aufklären.
Das Projekt untersucht, wie das Varizella-Zoster-Virus (VZV) die angeborene Immunantwort während produktiver Infektion und Reaktivierung aus der neuronalen Latenz beeinflusst. Im Fokus stehen die viralen Proteine pVLT63 und IE63, die zentrale Interferon-vermittelte antivirale Mechanismen modulieren. Untersucht werden insbesondere die zellulären Proteine und RNAs, mit denen beide Virusproteine interagieren, sowie mögliche funktionelle Unterschiede zwischen ihnen. Mithilfe von Epithelzellen und iPSC-abgeleiteten sensorischen Neuronen sollen relevante antivirale Wirtsfaktoren identifiziert und ihre Bedeutung für die Kontrolle der VZV-Infektion und -Reaktivierung charakterisiert werden. Das Projekt soll damit grundlegende Mechanismen der viralen Immunevasion aufklären und zu einem besseren Verständnis beitragen, wie VZV die Interferonantwort überwinden und eine erfolgreiche Infektion beziehungsweise Reaktivierung ermöglichen kann.
Das Projekt untersucht, wie Zellen lange, fehlerhafte nukleäre RNAs (lanRNAs) erkennen, die während einer HSV-1-Infektion oder infolge zellulärer Stressreaktionen entstehen. Im Mittelpunkt steht die Hypothese, dass diese RNAs als zelluläres Gefahrensignal wirken und insbesondere nach Aktivierung durch Interferone programmierten Zelltod auslösen können. Untersucht werden die beteiligten RNA-Sensoren und Signalwege sowie Mechanismen, durch die lanRNAs normalerweise abgebaut werden. Darüber hinaus soll geklärt werden, warum verschiedene Zelltypen unterschiedlich empfindlich auf ihre Akkumulation reagieren. Mithilfe verschiedener Infektions- und Krankheitsmodelle wird die funktionelle Bedeutung dieses Mechanismus für die Kontrolle von HSV-1 sowie für andere Stresssituationen untersucht. Das Projekt soll damit einen neuartigen Zusammenhang zwischen RNA-Qualitätskontrolle, zellulärer Stressantwort und antiviraler Immunität aufklären.
Das Projekt untersucht, wie RNA-Bindeproteine des Wirts die Infektion mit dem Influenza-A-Virus (IAV) beeinflussen und zur antiviralen Interferon (IFN)-Antwort beitragen. Der Schwerpunkt liegt auf IFN-stimulierten Genen, die Proteine kodieren, die direkt an virale RNA binden und dadurch die virale Replikation einschränken können. Ausgehend von bereits identifizierten Kandidaten sollen deren Wirkmechanismen und Auswirkungen auf Funktionen der viralen RNA charakterisiert werden. Darüber hinaus wird untersucht, wie RNA-Bindeproteine die antivirale IFN-Antwort auf globaler Ebene koordinieren. Die funktionelle Analyse ausgewählter Wirtsfaktoren wird in humanen Lungenepithelzellen sowie in komplexeren Modellen des Atemwegstrakts durchgeführt. Das Projekt zielt darauf ab, neue RNA-vermittelte regulatorische Mechanismen der angeborenen antiviralen Immunität aufzudecken und bisher unbekannte zelluläre Restriktionsfaktoren zu identifizieren.
Dieses Projekt untersucht, wie genetische Variationen sowohl des Wirts als auch des Erregers die Immunantwort auf eine Infektion mit Pseudomonas aeruginosa beeinflussen. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Regulation der Interferonantwort bei schweren Infektionen. Durch die Kombination verschiedener klinischer P. aeruginosa-Stämme mit humanen Makrophagenmodellen und die Integration von Einzelzell- und Multi-Omics-Daten sollen die molekularen Determinanten der unterschiedlichen Immunantworten des Wirts identifiziert werden.
Durch die integrative computergestützte Analyse genetischer, transkriptomischer und epigenetischer Informationen soll ein umfassendes Verständnis der Interaktionen zwischen Wirt und Erreger entwickelt werden. Gleichzeitig sollen zentrale regulatorische Netzwerke und Signalwege identifiziert werden, die zur Ausprägung und Schwere der Erkrankung beitragen. Ziel des Projekts ist es letztlich, zugrunde liegende Mechanismen aufzudecken, die als Grundlage für die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien gegen P. aeruginosa-Infektionen dienen können.
Das Projekt untersucht, wie Autophagie und mitochondriale Funktionen gemeinsam zur Abwehr intrazellulärer Infektionen mit Salmonella Typhimurium beitragen. Im Mittelpunkt steht das Protein IRGQ, das eine wichtige Rolle bei der gezielten Beseitigung zellulärer und möglicherweise auch bakterieller Bestandteile spielt. Untersucht wird, wie die Aktivierung der Kinase TBK1 die Funktion von IRGQ und dessen Interaktion mit Autophagie-Proteinen reguliert. Darüber hinaus soll geklärt werden, wie IRGQ Mitochondrien während einer Infektion beeinflusst und dadurch Immunantworten steuert. Mithilfe molekularer, zellbiologischer und tierexperimenteller Modelle werden die zugrunde liegenden Mechanismen charakterisiert. Ziel ist es, die Verbindung zwischen Erregerelimination, mitochondrialer Homöostase und Entzündungsreaktionen besser zu verstehen und zentrale Mechanismen der zellulären Infektionsabwehr aufzudecken.
Das Projekt untersucht, wie Veränderungen der mitochondrialen Funktion die Abwehr intrazellulärer Infektionen mit Listeria monocytogenes in intestinalen Epithelzellen beeinflussen. Im Mittelpunkt steht das Zusammenspiel zwischen mitochondrialer Dynamik, zellulären Immunantworten und dem zentralen Regulator der mitochondrialen Biogenese PGC-1α. Vorarbeiten zeigen, dass Listeria gezielt in diese Prozesse eingreift und dadurch die bakterielle Vermehrung begünstigen kann, während Interferon-Signale die mitochondriale Funktion und antibakterielle Abwehr stärken. Mithilfe von Zelllinien, intestinalen Organoiden und Mausmodellen sollen die zugrunde liegenden Mechanismen sowie erregerspezifische Unterschiede untersucht werden. Ziel ist es, zentrale Stoffwechsel- und Signalwege zu identifizieren, die mitochondriale Homöostase und Immunabwehr miteinander verbinden, und zu prüfen, ob deren gezielte Beeinflussung die Kontrolle bakterieller Infektionen verbessern kann.
Dieses Projekt untersucht die Rolle von Typ-I- und Typ-III-Interferonen (IFNs) bei der Steuerung der Immunantwort des Darmepithels auf Salmonella enterica. Konkret zielt es darauf ab, die zelltypspezifischen Reaktionen auf die einzelnen IFNs zu beschreiben und aufzuklären, wie deren nachgeschaltete Signalwege wichtige Effekte modulieren, darunter die intrazelluläre bakterielle Vermehrung, die Integrität der Epithelbarriere und die Schleimhautentzündung. Ziel dieser Arbeit ist es, IFN-stimulierte Gene und damit verbundene epigenetische Modifikationen zu identifizieren, die während der Infektion induziert werden. Darüber hinaus untersucht das Projekt die Wechselwirkung zwischen enterischen Neuronen und dem Darmepithel und bewertet, wie diese neuro-immune Interaktion die IFN-vermittelte antibakterielle Abwehr prägt. Mithilfe einer Kombination aus Darmorganoiden, neuronalen Kokultursystemen und Multi-Omics-Ansätzen werden wir die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen aufschlüsseln. Letztendlich zielt diese Forschung darauf ab, ein umfassendes Verständnis der zelltypspezifischen IFN-Reaktionen und ihrer funktionellen Bedeutung bei der Bekämpfung intestinaler bakterieller Infektionen zu vermitteln.