Ubiquitin-regulierte Sortierung von Caveolin-1 im endosomalen System

• Antragsteller: Professor Dr. Hemmo Meyer
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 272946205

Caveolin-1 (CAV1) und seine Isoformen bilden die Hauptbestandteile von Caveolae, die wichtige Funktionen einerseits im Schutz vor mechanischem Stress, andererseits in der Endozytose und im Signaling spielen. Mono-Ubiquitinierung von CAV1 vermittelt die Sortierung von CAV1 entlang des endozytotischen Transportweges und seinen Abbau im Lysosom. Ein Effektor von ubiquitiniertem CAV1 (Ub-CAV1) ist ein endosomaler Komplex der VCP/p97 AAA-ATPase. Interessanterweise führen krankheitsassoziierte Mutationen in VCP/p97, die neuronale Degeneration und Myopathie im Menschen auslösen, auf zellulärer Ebene zu beeinträchtigter Bindung und Sortierung von Ub-CAV1. Bisher sind aber die die zentralen Regulatoren, wie die CAV1-spezifische Ubiquitin-ligase und weitere Effektoren, noch unbekannt, so dass der Prozess noch nicht verstanden ist. In Vorarbeiten haben wir einen Mikroskopie-basierten Ubiquitinierungs-Assay für CAV1 entwickelt und möchten damit nun einen siRNA-Screen durchführen, um die relevanten Ubiquitin-Ligase zu identifizieren. Parallel dazu möchten wir Affinitätsaufreinigung von CAV1 durchführen und mit Massenspektrometrie koppeln, um weitere notwendige Effektoren von Ub-CAV1 zu finden. Mit bei uns etablierten Transport-Assays möchten wir dann in Kulturzellen untersuchen, auf welche Weise diese Faktoren die unterschiedlichen Schritte im endosomalen Transport und den Abbau von CAV1 im Lysosom vermitteln.Die erwarteten Ergebnisse werden helfen, diese wichtige Regulationsebene von CAV1 zu verstehen. Außerdem erhoffen wir uns weitere Einblicke in die komplexe Pathogenese von degenerativen Erkrankungen, die durch VCP/p97 Mutationen und anderen Defekten im endolysosomalen System hervorgerufen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen