Entschlüsselung der Sortierungsmechanismen in Endosomen von Epithelien

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Veit Riechmann
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243729385

Die Sortierung von endozytierten Proteinen ist von zentraler Bedeutung für die Homöostase von Zellen. Ziel der Sortierung ist entweder der Abbau oder das Recycling der endozytierten Proteine. Die molekularen Mechanismen der Sortierung sind allerdings weitgehend unklar und eine Rab GTPase, die den Sortierungsprozess übergreifend im „Sorting Endosome“ reguliert, bislang nicht bekannt. In unseren Vorarbeiten haben wir RabX1 als einen zentralen Regulator von Recycling und Degradierung von Adhäsionsproteinen im Follikelepithel von Drosophila identifiziert. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass RabX1 dieses „Trafficking“ steuert, indem es die Kompartimente von verschiedenen Rab GTPasen verbindet. RabX1 ist somit ein idealer Ansatzpunkt für die Erforschung endosomaler Sortierung. Rab GTPasen steuern „Trafficking“, indem sie Effektorproteine rekrutieren und werden selbst durch Aktivatoren und Inhibitoren reguliert. Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, die Effektoren und Regulatoren für RabX1 zu finden. Zu diesem Zweck werden wir aktiviertes, inaktiviertes und wildtypisches RabX1 Protein aus dem Follikelepithel aufreinigen, um mittels Massenspektrometrie Proteine zu identifizieren, die mit RabX1 co-präzipitieren. Die so gefundenen Kandidaten werden dann in verschiedenen genetischen Tests daraufhin untersucht, ob sie für das „Trafficking“ von Adhäsionsproteinen notwendig sind und ob sie bei diesem Prozess als Aktivator, Inhibitor oder Effektor von RabX1 agieren. Wir kombinieren histologische Färbungen mit Lebendbeobachtung („Live Imaging“) um funktionell zu untersuchen, wie die Kandidaten die Dynamik des RabX1 Kompartiments steuern. Drüber hinaus werden wir den Sortierungsprozess in lebenden Ovarien untersuchen, die entweder wildtypisch sind oder in denen wir die Kandidaten mittels in vivo RNAi abgeschaltet haben. Zusammengefasst werden die vorgeschlagenen Experimente die verschiedenen Wege aufdecken, über die RabX1 endosomale Sortierung steuert und so unser Verständnis davon, wie ein „Sorting Endosome“ funktioniert, erweitern. Da wir in vergangenen Jahren das Follikelepithel als Model für „Trafficking“ etabliert haben, sind wir in einer exzellenten Ausgangsposition, um die vorgeschlagenen Experimente erfolgreich durchzuführen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen