Untersuchung der strukturellen und mechanistischen basis der H+-, Na+- und K+-Kopplung in sekundär aktiven Glutamattransportern

• Antragstellerin: Professorin Dr. Inga Hänelt
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 199883430

Die Kopplung des Substrattransportes an den von Ionen ist eine fundamentale Eigenschaft sekundär aktiver Transporter, wobei die strukturellen Grundlagen dafür kaum verstanden sind. Glutamattransporter eignen sich hervorragend, um die Grundlagen der lonenkopplung zu untersuchen, da i) Kristallstrukturen des archealen Transporters Gltph vorhanden sind und ii) verschiedene Mitglieder der Glutamattransporter-Familie mit unterschiedlichen Ionen gekoppelt sind sowie unterschiedliche Substrat zu lonen Stöchiometrien aufweisen. Mit Hilfe der bekannten Strukturen wird eine Umwandlung des Na+-gekoppelten Transporters Gltph in H+- und K+-gekoppelte Proteine durchgeführt. Dies soll die sequenziellen Grundlagen der unterschiedlichen Kopplungen aufklären. Parallel dazu sollen aktive Chimäre kristallisiert werden, um anhand der Strukturen die strukturelle Basis der lonenkopplung zu bestimmen. Der Mechanismus der Na+- und Aspartatbindung in Gltph sowie der vollständige Transportzyklus sollen durch Kombination von Kristallisationen, ESR-, Einzelmolekül-FRET- und stopped-flow-Messungen näher untersucht werden. Zusammenfassend wird die Arbeit grundlegende Einblicke in die medizinisch wichtige Familie der Glutamattransporter bieten und die strukturelle Basis der Kationenkopplung in sekundären Transportern zeigen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Gastgeber: Professor Dirk Slotboom, Ph.D.