Charakterisierung des menschlichen zytoplasmatischen Dyneinmotors mittels biochemischer Methoden und Einzelmolekueldetektion

• Antragstellerin: Dr. Sibylle Brenner
• Fachliche Zuordnung: Biophysik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200266248

Zytoplasmatisches Dynein ist ein lebenswichtiges Motorprotein, das an einer Vielzahl von zellulären Aufgaben beteiligt ist, z.B. dem Organelltransport entlang von Mikrotubuli, der Zellteilung und -wanderung. Dynein und seine Kofaktoren stehen im Zusammenhang mit neurologischen Erkrankungen, wie z.B. Lissenzephalie und Perry-Syndrom, und tragen zu pathologischen Prozessen wie dem Virentransport und der Vermehrung von Krebszellen bei. Therapien für diese Krankheiten sowie die Manipulation des Dyneinmotors zur Behandlung anderer Krankheiten setzen eine eingehende Kenntnis des menschlichen Dyneins voraus. Dessen Eigenschaften sind jedoch größtenteils unerforscht und zelluläre Regulationsmechanismen wurden bisher nicht ausreichend mit Dyneins Einzelmoleküleigenschaften in Beziehung gesetzt, sind aber vermutlich für widersprüchliche Studien an Hefe- und anderen eukaryotischen Dyneinen verantwortlich. In diesem Projekt werde ich Dynein aus menschlichen Zellen aufreinigen und dessen biochemische Zusammensetzung mittels Western-Blot-Analyse und Massenspektrometrie untersuchen. Mit Hilfe von Einzelmolekül-Fluoreszenz und optischen Pinzetten werde ich die Bewegungs- und Kraft produzierenden Eigenschaften von Dynein untersuchen. Diese Studien können dazu beitragen, Dyneins Regulationsmechanismen (z.B. durch Phosphorylierung oder eine variable Zusammensetzung der Untereinheiten) aufzudecken und widersprüchliche Ergebnisse in der Dyneinforschung zu erklären. Darüberhinaus kann die Charakterisierung des menschlichen Dyneins wichtige Auswirkungen auf die Zellbiologie und Krebsforschung haben.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Arne Gennerich