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Projekt
Redoxregulation der menschlichen Adenylatkinase 2 (AK2), einem essentiellen Schlüsselenzym des zellulären Energiemetabolismus
Antragsteller
Professor Dr. Jan Riemer
Fachliche Zuordnung
Biochemie
Zellbiologie
Zellbiologie
Förderung
Förderung von 2014 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251546152
Der mitochondriale Intermembranraum (IMS) nimmt eine wichtige Rolle in der mitochondrialen Physiologie ein. Proteine des IMS sind an wichtigen metabolischen Prozessen, an Proteinimport und -faltung, Signalprozessen und der Initiation der Apoptose beteiligt. Durch die Charakterisierung des Substratspektrums des oxidative IMS-Importweges konnten wir das Protein Adenylatkinase 2 (AK2) als Zielprotein dieses Weges identifizieren. AK2 ist ein essentielles Protein, welches Energiemetabolismus und den AMPK-Signalweg kontrolliert. Patienten, denen AK2 fehlt, sterben an einem Immundefizienzsyndrom innerhalb weniger Lebenstage. Dies liegt am Arrest der Differenzierung wichtiger Immunzellen. Interessanterweise wissen wir nichts über den Mechanismus des mitochondrialen AK2 Imports und seiner Regulation. Weiterhin haben wir kein Wissen darüber ob und wie die AK2-Aktivität im IMS reguliert wird. Unsere vorläufigen Daten implizieren, dass AK2 substrat des IMS Importrezeptors, der Oxidoreduktase CHCHD4/Mia40 ist. Weiterhin zeigen sie, dass mitochondrialer AK2-Import durch einen neuartigen cytosolischen Qualitätskontrollweg reguliert werden könnte, der verhindert dass aktives AK2 in das Cytosol fehllokalisiert. Außerdem scheint AK2 das Ziel von Thiol-Disulfid-vermittelter Redoxregulation zu sein. Das Ziel dieses Projektes wird es sein, die molekularen Mechanismen hinter diesen Prozessen zu charakterisieren und die physiologischen Konsequenzen ihrer Fehlfunktion zu verstehen. Unsere Befunde werden uns dabei helfen den zellulären Energiemechanismus und die damit verbundenen Signalwege besser zu verstehen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
