Systematische Analyse der Regulation kleiner G-Proteine am Golgi-Apparat

• Antragsteller: Dr. Falko Riedel
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200496715

Der Golgi-Apparat ist die zentrale Verteilungsstelle sekretorischer und endozytotischer Transportvorgänge. Die Vielzahl der am Golgi-Apparat vorkommenden vesikulären Transportwege wird durch Rab- und Arf-Proteine reguliert. Jedes dieser kleinen G-Proteine ist durch die Aktivität verschiedener Regulatoren an bestimmten Membranen des Golgi-Apparates zu finden. Regulatoren sind ebenfalls periphere Membranproteine. Sie können ihr Zielprotein aktivieren und an die Membran rekrutieren oder inaktivieren und ins Zytosol zurück schicken. Neueste Erkenntnisse zeigen, dass G-Proteine ihre Aktivität gegenseitig beeinflussen, indem sie ihrerseits die Lokalisation von Regulatoren kontrollieren. Solche Kaskaden könnten den Identitätswechsel während der Organellreifung koordinieren, sind jedoch bisher nur für wenige G-Proteine beschrieben worden.Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die systematische Untersuchung der Regulation aller Arf- und Rab-Proteine des Golgi-Apparates kultivierter Zellen von Drosophila melanogaster. Der Golgi-Apparat der Insekten ähnelt seinem Säugergegenstück. Genfamilien in Drosophila sind jedoch häufig kleiner, wodurch systematische Untersuchungen erleichtert werden. Wir werden die wechselseitigen Beziehungen aller am Golgi-Apparat vorhandenen Drosophila-Proteine der Rab- und Arf-Familien sowie deren Regulatoren untersuchen. Dazu werden wir jedes G-Protein durch RNA-Interferenz ausschalten und die Auswirkung auf die Lokalisation der übrigen G-Proteine und der Regulatoren untersuchen. Zusätzlich werden wir nach direkten Interaktionen zwischen G-Proteinen und Regulatoren suchen. Die Daten werden in einem Netzwerk zusammengefasst, das erstmals einen Blick auf die Regulation aller G-Proteine eines Organells und der durch sie kontrollierten Transportprozesse erlauben wird. Das Netzwerk wird zum einen durch gezielte Fehllokalisation einzelner Regulatoren getestet. Zum anderen werden wir die Gültigkeit der gewonnenen Ergebnisse in Säugerzellen überprüfen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Sean Munro