Analyse Galectin-3 induzierter Reorganisation der Plasmamembran während Clathrin-unabhängiger Endozytose

• Antragstellerin: Dr. Ulrike Becken
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 225942205

Endozytose ist für die Kommunikation einer Zelle mit ihrer Umgebung von großer Bedeutung. Der bisher bestcharakterisierte endozytische Aufnahmeprozess läuft unter Beteilung des zytosolischen Proteins Clathrin ab, doch es wird zunehmend klar, dass für eine Vielzahl zellulärer Prozesse, wie Signalübertragung, Migration und Membranhomöostase, auch Clathrin-unabhängige Endozytosewege unverzichtbar sind. Bisher ist nicht verstanden, wie unabhängig von Clathrin endozytische Fracht sor-tiert und Membrankrümmung geschaffen werden. Der vorliegende Arbeitsplan beschäftigt sich mit der Rolle des Glycan-bindenden Proteins Galectin-3 in diesen Prozessen. Bisher unpublizierte Arbeiten meines Gastlabors deuten darauf hin, dass Galectin-3 die Bildung von Plasmamembraninvaginationen induziert, in die dann endozytische Fracht sortiert wird. Dieser Prozess ist von Glycosphingolipiden und speziellen, verzweigten Zuckerketten an den Frachtproteinen abhängig.Ich plane, das Zusammenspiel von Galectin-3, seinen Interaktionspartnern auf der Plasmamembran und Glycosphingolipiden zu untersuchen. Meine Hypothese ist, dass monomeres Galectin-3 durch Bindung endozytischer Fracht auf die Plasmamembran rekrutiert wird und dort oligomerisiert. Dadurch werden zum einen endozytische Frachtproteine in speziellen Plasmamembrandomänen separiert und zum anderen die Einkrümmung dieser Domänen induziert. Letzeres ist vermutlich von den speziellen mechanischen Eigenschaften von Glycosphingolipiden abhängig. Ich werde dieses Model mit mikro-skopischen und biochemischen Methoden testen. Die Galectin-3 abhängige Bildung von Membrand-omänen wird mittels mikroskopischer Fluoreszenzanisotropie-Analyse analysiert und dann in Model-membranen rekonstituiert werden.Ich erwarte, dass meine Arbeit einen substantiellen Beitrag zum Verständnis der Mechanismen leisten wird, die der Clathrin-unabhängingen Bildung endozytischer Vesikel und Sortierung endozytischer Fracht zugrunde liegen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Professor Dr. Ludger Johannes