Activation and Inactivation Mechanisms of Membrane-bound Guanylyl Cyclases
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Projektes konnten wir zeigen, dass Spermien dreier Seeigelspezies nicht nur eine hoch abundante membranständige Guanylatzyklase aufweisen, sondern auch einen annähernd äquimolar vertretenen Rezeptor der cysteine-rich scavenger Proteinfamilie. Flächenverbrauch dieser Membranproteine, sowie erste biochemische Untersuchungen, legen einen Ko-Komplex nahe, welchen wir jedoch nicht abschließend nachweisen konnten. Insbesondere zeigt eine erste Kryo-EM 3D Struktur der aus aus A. punctulata Flagellen isolierten Guanylatzyklase keinen Ko-Komplex, sondern nur Dichte für eine monomere Guanylatzyklase – was natürlich auch durch die Isolations- und Reinigungsbedingungen verursacht sein kann. Interessanterweise deuten sowohl die Kryo-EM Analyse isolierter Proteine als auch Ergebnisse aus der Kryo-Elektronentomographie von intakten Flagellen an, dass es einen flexiblen Linker zwischen dem extrazellulären Ligandenbindungsbereich und dem intrazellulären Effektorbereich geben muss, vermutlich zwischen Transmembranhelix und Kinase-Homologie-Domäne. Auch eine andere Arbeitsgruppe hat jüngst einen Schanier-Bereich zwischen Transmembranhelix und dem intrazellulären Bereich für die retinalen GC (ROS-GC1) postuliert. Die hochaufgelöste Struktur des Rezeptors konnten wir im Rahmen dieses Projektes leider nicht lösen, so dass der molekulare Mechanismus der Signalwandlung über die Membran immer noch unbekannt bleibt. Dennoch konnten wir durch unsere Arbeiten das Feld der Erforschung membranständiger Guanylatzyklasen voranbringen. Mit unseren Arbeiten an P. lividus und S. granularis konnten wir weiterhin wichtige Vorarbeiten liefern, um solche Forschung auch mit in Europa zugänglichen Seeigelspezies zu ermöglichen.
