Molekulare und zelluläre Schutzmechanismen gegen die Akkumulation von Proteinaggregaten in Mitochondrien

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Voos
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 37190627

Auf Grund ihrer Kapazität zur Energiegewinnung und ihrer biosynthetischen Aktivitäten stellen Mitochondrien integrale Komponenten des zellulären Stoffwechsels dar. Mitochondrien besitzen mehrere Typen von Faltungshelferproteinen (Chaperone), die für die Aufrechterhaltung der Aktivität mitochondrialer Enzyme unter Normal- und Stressbedingungen verantwortlich sind. Wichtige Rollen bei der mitochondrialen Protein-Homöostase spielen die Chaperone Hsp78, einen Mitglied der Hsp100/Clp Proteinfamilie, Zim17, einen neuidentifiziertes Faltungshelferprotein der mitochondrialen Matrix und mtHsp70, das wichtigste Chaperon der mitochondrialen Proteinbiogenese. Ziel des beantragten Projekts ist die Beschreibung der Schutzfunktionen dieser Chaperone bei Reaktionen der Proteinaggregation unter in vivo Bedingungen. Das Ausmaß der Aggregation mitochondrialer Proteine und der Einfluss der Chaperon-Komponenten soll mittels quantitativer Proteom-Analyse charakterisiert werden. In biochemischen Versuchsreihen unter Verwendung intakter Mitochondrien sollen strukturelle und funktionale Eigenschaften der Chaperone Hsp78 und Zim17 aufgeklärt werden, die die Erkennung und Reaktivierung geschädigter Proteine bestimmen. Die Bestimmung der endogenen Substratproteine und der biochemischen Wirkungsmechanismen soll ein kooperatives Chaperon-Netzwerk definieren, das für die mitochondriale Funktion und das Überleben der Zelle verantwortlich ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen