Die Rolle der Lysine in der intrazellulären Domäne während der Regulation des Notch Signalweges

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Klein
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 264678793

Transfer des Polypeptids Ubiquitin auf die Seitenketten von Lysinen in den intrazellulären Domänen, durchgeführt von Substrat-spezifischen E3-Ligasen, ist ein wichtiges Signal für die Endozytose und folgender Degradation von Transmembranproteinen (TMPs) im Lysosom. Darüber hinaus wird vermutet, dass die durch Ubiquitylierung initiierte Endozytose ein Rolle bei der Liganden-abhängigen Aktivierung des evolutionär konservierten Notch-Signalrezeptors spielt. Die Vermutung wird durch die Identifikation von mehreren E3-Ligasen, die für die volle Aktivität von Notch benötigt werden, gestützt. Notch ist ein TMP welches 27 Lysine in seiner intrazellulären Domäne besitzt. Um die Bedeutung der Lysine/Ubiquitinierung für die Aktivität des Rezeptors zu testen haben wir alle Lysine der intrazellulären Domäne durch Asparagin ersetzt und die Aktivität der resultierende NK2R Variante in Drosophila melanogaster getestet. Wir fanden heraus, dass diese Variante aktiver war als die korrespondierenden Kontrollen. Weiter scheint die Aktivität von NK2R unabhängig von den Liganden zu sein. In diesem Antrag werden wir die NK2R-Variante weiter charakterisieren, um herauszufinden wie sie aktiviert wird. Wir werden diese Variante benutzen um die Lysine der intrazellulären Domäne zu identifizieren, die für die Regulation der Aktivität von Notch wichtig sind. Weiter werden wir mit den im Verlauf erzeugten Varianten die spezielle Funktion der identifizierten E3 Ligasen bestimmen. Wir werden bei den Untersuchungen eine Kombination von Mikroskop-Analyse (Elektronen- und Konfokalmikroskopie und Live imaging), biochemischen, molekularbiologischen und genetischen Experimenten einsetzen. Die Ergebnisse werden die Bedeutung der Lysine und der Funktion der E3 Ligasen bei der Regulation der Aktivität des Notch Signalwegs klären. Sie sind weiter auch für die Regulation der Notch Signalaktivität in Säugern von großer Bedeutung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen