Molekulare Mechanismen der Endo- und Exocytose in der Bäckerhefe

• Antragsteller: Professor Dr. Adam Bertl; Professor Dr. Gerhard Thiel
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Biophysik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249976640

Endo- und Exocytose sind in Eukaryonten essentiell für zahlreiche zelluläre Prozesse wie polares Wachstum, Zellteilung, Bewegung und Signalverarbeitung. Zellen liefern sekretorische Ladung, integ-rale Membranproteine und Membranmaterial durch Fusion exocytotischer Vesikel zur Plasmamemb-ran, während der retrograde Transport dieser Materialien durch Abschnürung endocytotischer Vesikel erfolgt. Da die elektrischen Eigenschaften einer Zellmembran aus selektiver Leitfähigkeit und Kapazi-tät bestehen, wobei letztere proportional zur Membranfläche ist, können Änderungen der Membranflä-che als Folge von Verschmelzung oder Abschnürung von Vesikeln direkt durch Messung der Memb-rankapazität verfolgt werden. Dadurch ist es möglich, die Größe und die Kinetik individueller endo- und exocytotischer Ereignisse in lebenden Zellen in Echtzeit zu messen. Nachdem wir bereits gezeigt haben, dass diese Methode auch in Hefeprotoplasten angewandt werden kann, werden wir in diesem Projekt das detailierte Wissen zur Genetik und Biochemie der Exo-/Endocytose mit hochauflösenden Kapazitätsmessungen in Hefe kombinieren. Die Verwendung der reichen Sammlung an Hefemutanten mit Defekten in definierten Proteinen der exo- und endocytotischen Maschinerie und bekannter Signa-le für intrazellulären Membranfluß, wie z.B. Pheromone, wird es uns ermöglichen, die komplexen Me-chanismen von Fusion und Vesikelabschnürung in einzelne, wohl definierte molekulare Schritte aufzu-lösen. Da diese molekulare Maschinerie hoch konserviert ist, werden die Ergebnisse dieser Arbeit auch signifikante Auswirkungen auf das Verständnis dieser Prozesse in Säugerzellen haben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen