Strukturelle Analyse von SAA-Amyloidfibrillen mittels kryo-EM und NMR

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Reif; Dr. Matthias Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313913757

AA Amyloidose besitzt, von allen Proteinfehlfaltungserkrankungen, den einzigartigen Vorteil das Studium der Struktur, Formation und Verbreitung von pathogenen Amyloiden zu erlauben. Es ist der beste Fall einer prionenartigen Störung, welche nicht das Gehirn beeinträchtigt. Es gibt hochrelevante in vitro, Zellkultur und Mausmodel-Systeme, um entscheidende Schritte in der Amyloidfibrillen-Formation zu reproduzieren. Die Amyloidablagerungen sind vergleichsweise groß und zugänglich für biochemische Analysen. Maus SAA1 ist ein extrazelluläres Protein und klein genug, um gut zugänglich für NMR zu sein. Diese Besonderheiten erlauben einen integrativen strukturbiologischen Ansatz, bei dem wir kryo-Elektronenmikroskopie (EM) und Festkörper-NMR Spektroskopie zur Aufklärung der Fibrillenstrukturen einsetzen. Diese Fibrillenstrukturen sind krankheitsrelevant, da sie für den Anstieg von Gewebeschäden und der Krankheitsausbreitung und der Proteinfehlfaltung im Gewebe verantwortlich sind. Kryo-EM kann die Elektronendichte der gesamten Struktur, Symmetrie und Protofilament-Unterstruktur bestimmen und auch vom Körper extrahierte Fibrillen sind damit zugänglich. Festkörper-NMR ist ein ideales Werkzeug um dynamische Regionen in den Aggregaten zu charakterisieren. In diesem Projekt wollen wir diese Techniken komplementär einsetzen, um die Struktur von pathogen relevanten AA Amyloidfibrillen aufzuklären und dazu Fibrillen aus der Mäusemilz, aus Zellkultur und in vitro Fibrillen verwenden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen