TRR 83:  Molekulare Architektur und zelluläre Funktionen von Lipid/Protein Komplexen

• Fachliche Zuordnung: Biologie ; Medizin
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2021
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 112927078

Die zentralen Ziele des TRR83 bestehen darin die molekulare Zusammensetzung und die strukturelle Organisation definierter Membrandomänen zu charakterisieren, deren physikalische und chemische Eigenschaften zu verstehen und die daraus resultierenden physiologischen Funktionen zu entschlüsseln. Die Kombination von Chemischer Biologie, Biochemie, Zellbiologie, Lipidomics und fortschrittlichen bildgebenden Verfahren ermöglicht die Identifizierung und detaillierte Charakterisierung von zellulären Lipid/Protein-Komplexen. Unter anderem werden neusynthetisierte, funktionalisierte Analoga definierter Lipidspezies verwendet, um deren intrazelluläre Lokalisation zu bestimmen. Durch photo-uncaging von Signallipiden werden räumlich-zeitlich kontrolliert Signaltransduktionskaskaden ausgelöst und photo-aktivierbare Kreuzvernetzer führen zur Identifizierung neuer Protein-Lipid-Interaktionspartner. Neue Ansätze in der Lipid-Massenspektrometrie ermöglichen es, neue Lipide ab initio zu entdecken. Technische Weiterentwicklungen in der Kryoelektronen-Mikroskopie/Tomographie helfen TRR Mitgliedern, Einblicke in Lipid/Protein Komplexe mit nahezu atomarer Auflösung zu gewinnen. Mit Hilfe von Kristallstrukturen und molekulardynamischen Simulationen werden strukturelle Modelle etabliert. Nano-Kraftmessungen führen zu einem quantitativen, biophysikalischen Verständnis von Lipid/Protein Komplexen. Die Analyse diverser physiologischer Prozesse wie Virusassemblierung, unkonventionelle Sekretion, regulierte Exozytose, endosomale Fusion, Plasmamembranorganisation, Lipidtransport an intrazellulären Membrankontaktstellen und Lipidmetabolismus gewährt Einblicke in gemeinsame und unterschiedliche Prinzipien von Protein-Lipid Interaktionen. Zusammenfassend sollen diese kombinierten, interdisziplinären Ansätze zu einer strukturellen und funktionellen Beschreibung von Lipid/Protein Komplexen führen, um deren Stabilität und Dynamik zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Transregios

Laufende Projekte

• Z - Zentrale Aufgaben des SFB/Transregio (Teilprojektleiter Söllner, Thomas )

Abgeschlossene Projekte

• 01 - Spezifische Interaktion von Lipiden mit Protein-Transmembransegmenten (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Brügger, Britta ;  Wieland, Felix Wilhelm Theodor )
• 02 - Lipid-Protein-Interaktionen und ihre räumliche Verteilung in lebenden Zellen (Teilprojektleiter Schultz, Carsten )
• 03 - Lipid-Protein Interaktionen in Rafts (Teilprojektleiter Simons, Kai )
• 04 - Charakterisierung der Assemblierung und Interaktionen humaner Rezeptoren in Abhängigkeit von Sphingolipid und Cholesterol (Teilprojektleiter Müller, Daniel J. )
• 05 - Die molekulare Maschinerie der FGF2 Membrantranslokation (Teilprojektleiter Nickel, Walter )
• 06 - Prominin/Membranlipid-Komplexe und ihre Bedeutung für Plasmamembran-Ausstülpungen (Teilprojektleiter Corbeil, Denis ;  Huttner, Wieland B. )
• 07 - Charakterisierung der Saposine und Saposin-abhängigen Zielmoleküle in innerlysosomalen Membranen von Drosophila (Teilprojektleiter Hoch, Michael ;  Sandhoff, Konrad )
• 08 - Die molekularen Mechanismen der Entstehung multivesikulärer Bodies (Teilprojektleiter Hoflack, Bernard )
• 09 - Die Rolle der Membrankrümmung bei der Rekrutierung membrantransformierender Proteine (Teilprojektleiterin Schwille, Petra )
• 10 - Die Funktion von Membranmikrodomänen in der Membranfusion (Teilprojektleiter Söllner, Thomas )
• 11 - Organisation und Funktion von SNARE Domänen (Teilprojektleiter Lang, Thorsten )
• 12 - Erzeugung funktioneller künstlicher Lipidspeichertröpfchen (Teilprojektleiter Thiele, Christoph )
• 13 - Zelluläre und virale Determinanten des Hepatitis C Virus Replikationskompartiments (Teilprojektleiter Bartenschlager, Ralf Friedrich Wilhelm )
• 14 - Lipidzusammensetzung des Humanen Immundefizienzvirus Typ 1: Bedeutung für Partikelbildung, Stabilität und Infektiosität (Teilprojektleiter Kräusslich, Hans-Georg )
• 15 - Interaktionen des HIV Pathogenese Faktor Nef mit Membran Mikrodomänen (Teilprojektleiter Fackler, Ph.D., Oliver T. )
• 16 - Identifikation und funktionelle Charakterisierung von Proteinen, die mit umgebenden Membranfraktionen von aktivierenden oder inhibierenden Natürlichen Killer Zell Rezeptoren assoziiert sind (Teilprojektleiter Watzl, Carsten )
• 17 - Shotgun Lipidomics mittels hochauflösender Tandemmassenspektrometrie (Teilprojektleiter Shevchenko, Andrej )
• 18 - Regulation der zellulären Signaltransduktion durch Lipide der inneren Zellmembran (Teilprojektleiter Coskun, Ünal )
• 19 - Die Patched-abhängige Regulation des intrazellulären Transports von Endocannabinoiden und dessen Funktion in Signaltransduktion und Metabolismus (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Eaton, Suzanne ;  Nadler, André Georg ;  Zerial, Ph.D., Marino )
• 20 - Hochauflösende Bildgebung von Lipiden (Teilprojektleiter Al-Amoudi, Ashraf ;  Kuerschner, Lars )
• 21 - Molekulare Mechanismen der entzündungshemmenden Effekte von HDL (Teilprojektleiter Latz, Eicke )
• 22 - Bedeutung von Lipiden für die Membranproteininsertion (Teilprojektleiterin Sinning, Irmgard )
• 23 - Synthetische Endosomen (Teilprojektleiter Zerial, Ph.D., Marino )
• 24 - Synthetischer Aktomyosin-Membran-Kortex (Teilprojektleiter Grill, Stephan Wolfgang )
• 25 - Lipidtransport über Membrankontaktstellen (Teilprojektleiterin Höglinger, Doris )
• 26 - Etablierung der Identität von Plasmamembran-Domämen in Epithelzellen (Teilprojektleiter Honigmann, Alf )
• 27 - Direkte Messung der Dynamik nativer Lipidspezies in lebenden Zellen (Teilprojektleiter Nadler, André Georg )
• 28 - Lipid-Proteininteraktionen in primären Zilien (Teilprojektleiterin Wachten, Dagmar )

• Antragstellende Institution: Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
• Mitantragstellende Institution: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn; Technische Universität Dresden
• Beteiligte Institution: Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG)
• Sprecher: Professor Dr. Thomas Söllner