Zunächst konzentrierte sich die Forscherin auf die Entwicklung der Augen. Bis das in der Abteilung bereits bekannte Cadherin 11 ihr Interesse auf sich zog. Dieses Molekül hatten die KollegInnen in der Abteilung in Zellen identifiziert, die während der Entwicklung aus der sogenannten kranialen Neuralleiste auswandern, einem Gewebe im Froschembryo, aus dem später sensorische Nervenzellen, Stützgewebe für sensorische Neuronen, aber auch das Knorpelgewebe des Kopfes oder das Dentin der Zähne entstehen und das nur in Wirbeltieren zu finden ist. Die Frage war: Welche Rolle spielt dieses Cadherin bei der Wanderbewegung? Eine Frage, die auch in der Klinik relevant ist, denn Cadherin 11 wurde zum Beispiel in Knorpel- oder Prostatatumorzellen nachgewiesen, die auf Wanderschaft gehen und Metastasen bilden können.

In den folgenden Jahren führte Köhler mit ihrer Forschungsgruppe und verschiedenen Kooperationspartnern Experimente durch, in denen sie zum Beispiel die Expression von Cadherin 11 in den Neuralleistenzellen ihrer Embryonen erhöhte oder ganz hemmte, um dann im Fluoreszenzmikroskop die zellulären Wanderbewegungen im Embryo zu verfolgen. Die Ergebnisse dieser Studien enthüllten ein kompliziertes Bild, das der einfachen Annahme „Cadherin ist gleich Adhäsion“ eine erstaunliche Mehrdimensionalität verleiht.

Zwar können besonders hohe Konzentrationen von Cadherin 11 im Gewebe dazu führen, dass die Zellen sich aneinanderkuscheln. Aber als die Forscher die Bildung des Moleküls mit sogenannten Morpholino-Oligonukleotiden blockierten, wanderten die Zellen der kranialen Neuralleiste plötzlich überhaupt nicht mehr aus, sondern zappelten nur noch auf der Stelle. Weitere Versuche enthüllten, dass neu hergestelltes Cadherin 11 normalerweise in die sogenannten Filopodien der Zellen transportiert wird, also in jene Fortsätze, die während einer Wanderung abtastend vor- und zurückgestreckt werden und für das zielgerichtete Kriechen einer Zelle im Gewebe essenziell sind. Ohne Cadherin 11 in diesen Fortsätzen ist die Wegfindung unmöglich. Cadherin 11 scheint also ein Molekül zu sein, das unterschiedliche Wirkungen haben kann.

Und das Bild wurde in Folge noch komplexer. Denn das Protein ist über seine intrazelluläre Domäne offenbar mit einem für die frühe Entwicklung von Wirbeltierembryonen wichtigen Signalnetzwerk verschaltet, dem sogenannten kanonischen Wnt-Signalweg. Dieses Netzwerk aus miteinander interagierenden Signalmolekülen regt Zellen zu einer höheren Teilungsrate an und vermittelt auf diese Weise zum Beispiel die korrekte Ausbildung des Neuralrohrs, aus dem später unter anderem die kraniale Neuralleiste wird. Weil Cadherin 11 einen wichtigen Mitspieler in diesem Netzwerk bindet und aus dem Netzwerk entfernen kann (ß-Catenin), bildet es eine Art Bremse für das Signalgeschehen und könnte auch auf diese Weise in die Entwicklung von Froschembryonen eingreifen.