Regulation der Mitose durch Kinetochor abhängige Mechanismen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Johannes Lechner
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 268663799

Regulation der Mitose durch Kinetochor abhängige Mechanismen Das S. cerevisiae CLASP, Stu1, reguliert den Verlauf der Mitose, indem es, in Abhängigkeit von der Mitosephase, unterschiedlich an Spindel-Mikrotubuli und (über die erste TOGL Domäne) an Kinetochore bindet. In der Metaphase bindet Stu1 an Kinetochore und stabilisiert die Kinetochor-Mikrotubuli in Abhängigkeit von der Spannung am Kinetochor. Außerdem bindet Stu1 an die Seiten der interpolaren Mikrotubuli und stabilisiert damit die Metaphasen Spindel: Zum einem durch die Aktivität der zweiten TOGL Domäne und zum anderen, dadurch dass Stu1 die interpolaren Mikrotubuli sehr wahrscheinlich quervernetzt. In der Anaphase dissoziiert Stu1 von den Kinetochoren und erlaubt damit möglicherweise die Verkürzung der Kinetochor-Mikrotubuli (Anaphase A). Außerdem dissoziiert Stu1 von den Mikrotubuli Seiten und lokalisiert in der Spindel Midzone. Dies erlaubt weiterhin die Stabilisierung der interpolaren Mikrotubuli durch die zweite TOGL Domäne. Gleichzeitig verringert sich damit aber auch sehr wahrscheinlich die Quervernetzung der interpolaren Mikrotubuli was für das Auseinandergleiten der Mikrotubuli von Bedeutung sein könnte. In der Prometaphase akkumuliert Stu1 an nicht angehefteten Kinetochoren. Das verhindert die vorzeitige Stabilisierung der Spindel. Außerdem spielt es möglicherweise eine Rolle beim Einfangen dieser freien Kinetochore. Die Abhängigkeiten der Lokalisation von Stu1 an nicht angeheftete Kinetochore erinnert an diejenigen, die für die Bindung von Proteinen des Spindle Assembly Checkpoints (SAC) existieren. Zudem interagiert Stu1 mit Mad1, einem SAC protein. In Zukunft wollen wir die Prinzipien der Stu1 Lokalisation untersuchen. 1) Die Regulation der unterschiedlichen Bindung an Kinetochore und Mikrotubuli in der Meta- und Anaphase. 2) Die Identifizierung der Bindungspartner am Kinetochor, die mit der ersten TOGL Domäne von Stu1 interagieren. 3) Die Substrate und Phosphorylierungsstellen der Proteinkinase Mps1, die zur Bindung von Stu1 an nicht angeheftete Kinetochore essentiell beitragen. 4) Den Mechanismus, der zur Akkumulierung von Stu1 an nicht angehefteten Kinetochoren führt (Änderung der Stu1 Konformation bei der Interaktion mit nicht angehefteten Kinetochoren?). Außerdem wollen wir die Rolle von Stu1 an Kinetochoren näher untersuchen. 1) Den Mechanismus, der zur Stabilisierung der Kinetochor-Mikrotubuli an Metaphasen Kinetochoren führt. 2) Die Rolle von Stu1 beim Einfangen der freien Kinetochore durch Mikrotubuli. 3) Die Bedeutung der Interaktion zwischen Stu1 und Mad1.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen