Quantitative und mechanistische Bewertung von Thiolschaltern mittels Stopped-flow Kinetikmessungen

• Antragsteller: Professor Dr. Marcel Deponte
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249669453

Hintergrund:Einige Thiolschalter-Kandidaten wurden im Verlauf der ersten Förderperiode des SPP 1710 bereits identifiziert und charakterisiert. Derartige Charakterisierungen basieren häufig auf redox mobility shift assays und Protein-Protein-Interaktionsstudien. Es ist allerdings für gewöhnlich schwierig, quantitative kinetische und detaillierte mechanistische Daten zu potentiellen sowie etablierten Schaltern mit Hilfe dieser Methoden zu gewinnen. Folglich bleiben die zugrundeliegenden Geschwindigkeitskonstanten für das Umschalten von Thiolschaltern und die physiologische Relevanz von detektierten Redoxspezies häufig unklar. Ziele:Während der zweiten Förderperiode des SPP 1710 werden wir uns mit Hilfe von Stopped-flow Kinetikmessungen auf die quantitative und mechanistische Bewertung von Thiolschaltern (bzw. Kandidaten) konzentrieren. Wir werden somit das Methodenspektrum des Schwerpunkprogramms durch die Etablierung einer Stopped-flow Plattform ergänzen. Diese Plattform wird für alle SPP Mitglieder zugänglich sein, die an einer Bestimmung von Geschwindigkeitskonstanten von Thiolschaltern sowie der Aufklärung von Mechanismen des Umschaltens von Thiolschaltern und roGFP2-basierenden Redoxsensoren interessiert sind. Zum Beispiel werden wir die Reaktivität der Cysteinreste des Keap1-ähnlichen Artemisininresistenzfaktors PfK13 des Malariaparasiten Plasmodium falciparum abschätzen und die regulatorische Rolle der Reste C143 & L109 des Prx5-Modellperoxiredoxins PfAOP charakterisieren. Weitere Peroxiredoxine, Glutaredoxine, roGFP2 Sonden und Flavoenzyme werden im Rahmen von Kollaborationen mit Mitgliedern des SPP 1710 untersucht. Ergebnisse dieses Projekts werden unser Grundlagenwissen über Thiolschalter verbessern und ggf. dazu beitragen, die Redox-Signalübertragung und Artemisininresistenz von Malariaparasiten besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1710: Dynamik thiolbasierter Redoxschalter in der Zellphysiologie
• Großgeräte: Stopped-flow spectrometer
• Gerätegruppe: 1120 Spezielle Reaktionsapparaturen (Blitzlicht-, Laser-, Photolyse, Stopped Flow)