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Heidelberg scientists gain new insights into the development of the vascular system

The findings of this basic research could provide new ways of treating diseases that involve a dysfunctional formation of blood vessels.

Researchers in the team of Dr Carmen Ruiz de Almodóvar  of the Heidelberg University Biochemistry Center have discovered a crucial biological step that regulates the formation of blood vessels. They were able to show that the proteins YAP and TAZ play an important role in this process.

Endothelial cells form the inner lining of blood vessels. During embryonic development, these cells begin to assemble and grow into vessels. Genetic dysfunction of YAP and TAZ specifically in endothelial cells results in severe vascular defects right up to the death of the embryo, as shown by the postdoctoral researcher Dr Xiaohong Wang, who works in the team of Dr Ruiz de Almodóvar.

YAP and TAZ are the effectors of the Hippo signalling pathway, which has been identified as a central regulator of organ size and tumour growth. As co-transcription factors, the two proteins bind to certain transcription factors to regulate gene transcription, the process by which genetic information is copied from DNA to RNA to ultimately result in specific protein formation. In order to do this, YAP and TAZ must be activated and move to the cell nucleus.

As the Heidelberg scientists discovered, the “Vascular Endothelial Growth Factor” (VEGF) – a key factor for the growth and development of blood vessels – is a major activator for YAP and TAZ in endothelial cells. The researchers examined the process of vascularisation of the central nervous system in mice. “If YAP and TAZ are missing, the endothelial cells will not react to the VEGF signal, preventing correct blood vessel formation,” explains Dr Ruiz de Almodóvar.

YAP/TAZ Orchestrate VEGF Signaling during Developmental Angiogenesis
Developmental Cell (published online 31 August 2017)

Preisverleihungen an IZN Nachwuchswissenschaftler

Anlässlich des jährlichen Retreats des Interdisziplinären Zentrums für Neurowissenschaften (IZN) im Kloster Schöntal wurde am 10.07.17 zum zweiten Mal der IZN Chica and Heinz Schaller Young Investigator Neuroscience Award für eine herausragende Publikation auf dem Gebiet der Neurowissenschaften vergeben. Der Preis ist mit 1.000 Euro dotiert und benannt nach den Stiftern, Frau Professor Chica Schaller und Herrn Professor Heinz Schaller (†2010), die beide am Wissenschaftsstandort Heidelberg tätig waren und als Pioniere der modernen Molekularbiologie und Neurobiologie gelten.

Preisträger ist Herr Dr. Priit Pruunsild, der am Institut für Neurobiologie des IZN Heidelberg seit 2012 forscht. Er wurde für seine 2017 in der Zeitschrift „Cell Reports“ erschienene Arbeit „Networks of Cultured iPSC-Derived Neurons Reveal the Human Synaptic Activity-Regulated Adaptive Gene Program“ ausgezeichnet. Das Preiskomitee begründet seine Entscheidung wie folgt:  Die Arbeit von Herrn Dr. Pruunsild zeigt einen potentiell bedeutsamen Weg in der evolutionären Entwicklung komplexer kognitiver Fähigkeiten des Menschen. Ein Vergleich mit dem Nervensystem der Maus ergab, dass das der Menschen ein erweitertes Repertoire an Genen besitzt, deren Expressionslevel über synaptische Aktivität reguliert wird. Das schafft, einfach ausgedrückt, zusätzliche Möglichkeiten Informationen zu speichern und zu verarbeiten. Um dies nachzuweisen, wurden State-of-the-Art molekularbiologische und elektrophysiologische Methoden eingesetzt und in einem ausgeklügelten Versuchsplan kombiniert.

Herr Dr. Pruunsild arbeitet seit 2012 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Neurobiologie Heidelberg in der Arbeitsgruppe von Professor Hilmar Bading. Zuvor war er an der University of Technology in Tallinn wissenschaftlich tätig, wo er auch seine PhD-Arbeit durchführte.

Der IZN Chica and Heinz Schaller Young Investigator Neuroscience Award wird weiterhin jährlich mit einer Bewerbungsfrist Ende Mai oder Juni ausgelobt werden. Informationen dazu finden sich einige Wochen zuvor auf der Homepage des IZN.

Frau Constanze Depp wurde mit dem Foundation BrainAid IZN Master’s Award ausgezeichnet. Mit diesem Preis, der dieses Jahr zum erstem Mal von der Stiftung BrainAid vergeben wurde, ehrt die Auswahlkommission unter Vorsitz von Professor Christoph Schuster die Arbeit von Constanze Depp über den Zusammenhang zwischen Kalziumsignalen und oxidativer Schädigung von Mitochondrien. In ihrer Masterarbeit am Institut für Neurobiologie, betreut von Dr. Carlos Bas Orth, konnte Frau Depp aufklären, wie synaptische Aktivität und die damit einhergehende Änderung der neuronalen Genexpression zu einem Schutz der Mitochondrien vor oxidativem Stress führen. Diese Erkenntnisse liefern einen wichtigen Beitrag zum Verständnis neurodegenerativer Prozesse im Gehirn.