FOR 2848:  Architektur und Heterogenität der inneren mitochondrialen Membran auf der Nanoskala

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 401510699

Mitochondrien weisen eine einzigartige Morphologie auf, die durch eine glatte Außenmembran und eine stark gefaltete Innenmembran gekennzeichnet ist. Während die Einteilung der inneren Membran in innere Grenzflächenmembran und Cristamembran in erster Linie topologisch ist, wird immer deutlicher, dass diese Einteilung auch eine funktionelle Kompartimentierung widerspiegelt. Folglich scheinen Membranzusammensetzung, Morphologie und Funktion eng miteinander verbunden zu sein. Es bestehen jedoch große Wissenslücken darüber, wie die komplexe Architektur der inneren Membran entsteht und erhalten bleibt, wie Proteine in der inneren Membran sequestriert werden und wie die Proteinzusammensetzung entsprechend des metabolischen Zustandes von der Zellen angepasst wird. Zu diesem Zweck sind experimentelle Ansätze, die zeitliche und räumliche Informationen über die Form der inneren Membran und die Lokalisierung von Proteinen liefern, unerlässlich, um zu beurteilen und schließlich zu verstehen, wie die Membranarchitektur und die funktionelle Organisation zustande kommen. In dieser Forschungsinitiative unternehmen wir einen entscheidenden Schritt, um grundlegende Fragen zur mitochondrialen Ultrastruktur anzugehen, und bringen Forscher mit einzigartiger und komplementärer Expertise in mitochondrialen Bildgebungstechnologien mit Wissenschaftlern zusammen, die sich mit zentralen biologischen Fragen zu mitochondrialen Funktionen befassen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Analyse der räumlichen Organisation der OXPHOS Assemblierung in Säugerzellen (Antragsteller Jakobs, Stefan ;  Rehling, Peter )
• Die Rolle der inneren mitochondrialen Membran bei Signalwegen des angeborenen Immunsystems (Antragstellerin Winklhofer, Konstanze )
• Einfluss von Oligodendrozytenfaktoren in vivo auf die Heterogenität der inneren Mitochondrienmembran in Axonen von retinalen Ganglienzellen und Bahnen der weißen Substanz (Antragstellerin Möbius, Ph.D., Wiebke )
• Elektronenmikroskopie (Antragsteller Jakobs, Stefan ;  Riedel, Dietmar )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Jakobs, Stefan )
• Molekulare Charakterisierung der proteinabhängigen Morphogense der mitochondrialen Innenmembran (Antragsteller Meinecke, Michael )
• P09 Struktur und Mechanismus der Membranproteinkomplexe in der Mitochondrienmembran (Antragsteller Kühlbrandt, Werner )
• Strukturelle Grundlage und Organisation der humanen Cytochrom C Oxidase Biogenese (Antragsteller Hillen, Hauke )
• Strukturelle und mechanistische Untersuchungen zu den Maschinerien, die die innere mitochondriale Membran verformen (Antragsteller Daumke, Oliver )
• Supramolekulare Organisation der ATP-Synthase und protonische Energiekopplung (Antragstellerin Busch, Karin )
• Zur Rolle von Membrangerüstproteinen für die räumliche Organisation und Heterogenität der mitochondrialen Innenmembran (Antragsteller Langer, Thomas )
• Zusammenspiel und metabolische Kontrolle von membranformenden Proteinkomplexen in der inneren Mitochondrienmembran (Antragstellerinnen / Antragsteller van der Laan, Martin ;  Rampelt, Heike )

• Sprecher: Professor Dr. Stefan Jakobs