Analyse der bestimmenden molekularen Faktoren für die Funktion von Apaf-1

• Antragstellerin: Dr. Susanne Eschenburg
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 231043840

Apaf-1 (apoptotic protease activating factor 1) spielt eine zentrale Rolle im mitochondrialen Signalweg der Apoptose. Das entscheidende Todessignal ist hier die Freisetzung von Cytochrom c aus dem mitochondrialen Intermembranraum in das Zytosol. Die Bindung von Cytochrom c an Apaf-1 bewirkt die Oligomerisierung von Apaf-1 in den heptameren Apoptosom-Komplex, der dann die nachgeschaltete Caspasen-Kaskade in Gang setzt. Unser Ziel ist es, aufzuklären, welche molekularen Faktoren für diesen Prozess bestimmend sind und ein vollständiges und kohärentes Modell zu formulieren. Wir werden die Funktion des Nukleotidaustausches für die Aufhebung der Autoinhibierung von Apaf-1 aufklären mit Hilfe von Mutations- und, Nukleotidbindungsstudien, Kleinwinkelstreuungsexperimenten, sowie einer kristallographischen Bestimmung des ATP-Zustandes von Apaf-1. Wir werden die Kristallstrukturen apoptosomaler Subkomplexe bestimmen, um in Kombination mit Kryo-EM-Studien ein quasi-atomars Modell des Apoptosoms zu erhalten. Durch Röntgenstrukturanalyse und biochemische Analysen beabsichtigen wir, die Wirkungsweisen ausgewählter Proteine und Wirkstoffmoleküle, die an Apaf-1 binden, aufzuklären. Mit Hilfe des leicht kristallisierbaren Maus-Apaf-1 sollen Ligandenbindungsstellen in Apaf-1 identifiziert werden. Diese Studien sollen den Weg ebnen, Apaf-1 als Target für Medikamente zu nutzen, die die Apoptose-Maschinerie zu therapeutischen Zwecken kontrollieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen