Mechanismen des Protein Targetings auf Lipid-Tropfen

• Antragsteller: Professor Tobias Walther, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 165891430

Überflüssige Stoffwechsel-Energie wird als Fett (neutrale Lipide) in cytoplasmatischen Organellen gespeichert, die “Lipid-Tropfen” (LT) genannt werden. LTs sind einzigartige Organellen mit einem stark hydrophoben Inneren aus neutralen Lipiden, welches von einem Monolayer aus Phospholipiden, der spezifische Proteine enthält, umgeben ist. Im Menschen ist die Akkumulation von LTs ein Charakteristikum vieler häufig auftretender Krankheiten, wie zum Beispiel des Metabolischen Syndroms, der Fettsucht und der Atherosklerose. Trotz ihrer Bedeutung für den Energiestoffwechsel und nahezu ubiquitären Präsenz in den meisten Zelltypen ist immer noch wenig über die Zusammensetzung und Dynamik von LTs bekannt. Um einen molekularen Zugang zu diesen Fragen zu erhalten, haben wir vor kurzem einen Hochdurchsatz-Mikroskopie Screen für Gene mit einem Effekt auf LT Morphologie durchgeführt und wollen nun von diesem profitieren. Dabei sind wir vor allem an der Frage interessiert, wie Proteine an LTs gelangen, um dort Ihre Funktion im Fettstoffwechsel zu erfüllen. Um diese Frage anzugehen werden wir eine Kombination von Proteomik, detaillierter Zellbiologie und Biochemie verwenden. Im Speziellen werden wir fragen: I) Welche Proteine werden an LTs rekrutiert? II) Welche Signale in den Proteinen dienen hierzu? III) Gibt es gemeinsame oder verschiedene Wege für verschiedene Proteine? IV) Welche zellulären Faktoren werden hierfür benötigt und wie funktionieren diese? Da noch recht wenig zu diesen fundamentalen Fragen bekannt ist, erwarten wir, dass unsere Arbeiten wahrscheinlich konzeptionelle biologische Erkenntnisse liefern werden. Auf Grund der Assoziation mit Stoffwechselkrankheiten und dem wachsenden Interesse an LTs als Quelle für biologische Treibstoffe könnten unsere Arbeiten zusätzlich therapeutische und angewandte Bedeutung haben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen