Raumzeitliche Dynamik und Funktion von multifunktionellen Transportkomplexen mit dualer Funktionalität im endolysosomalen Weg

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Ungermann
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422067766

Mehrere Beweislinien deuten darauf hin, dass die lysosomalen/vakuolaren HOPS- und endosomalen CORVET-Komplexe weitaus dynamischer sind als aus dem Profil der gereinigten hexameren Komplexe auf Gelen ersichtlich. In der Hefe, und möglicherweise auch in höheren Eukaryoten, scheinen sich Endosomen an verschiedenen Stellen in der Nähe der Vakuole anzusammeln, was durch Überexpression der CORVET-Untereinheit Vps8 verstärkt werden kann. Ebenso hat die HOPS Untereinheit Vps39 mindestens zwei zusätzliche Funktionen außerhalb von HOPS, sowohl in der vCLAMP-Formation als auch bei der Regulierung des TORC1 an Vakuolen. Wie sich diese Rab-spezifischen Untereinheiten aus ihren Hexameren zerlegen und wie dies geregelt und kontrolliert wird, bleibt weitgehend unerforscht. In diesem Projekt werden wir analysieren, wie HOPS und CORVET zusammengesetzt und zerlegt werden, um einzelne Untereinheiten freizusetzen, die in anderen Transport-bezogenen Prozessen über die Bindung und Fusion hinaus funktionieren, sowohl in Hefe als auch später in höheren eukaryontischen Zellen. In Aim 1 werden wir die Dynamik der Rab-spezifischen Untereinheiten von CORVET und HOPS aufzeigen, wobei die Schwerpunkte auf deren Verteilung, der Regulierung der Assemblierungs und Disassemblierungprozessen und den Funktionen jenseits der Bindekomplexe liegen. Insbesondere werden wir uns mit der Regulierung der Vps39-Funktion am TORC1 befassen. Aim 2 wird sich auf die Rolle des Hybridkomplexes aus HOPS Vps41 und CORVET Vps3 konzentrieren, wo seine Bildung, Lokalisierung, Funktion und Physiologie geklärt werden sollen. In Aim 3 werden Erkenntnisse über die Dynamik von HOPS (und später CORVET) in höhere eukaryontische Zellen übertragen, indem die Dynamik und Regulation von hVps41 und hVps39 in Bezug auf bekannte Rabs und Hüllproteine wie AP-3 in menschlichen Zellen untersucht wird. Diese Studien werden daher neue Erkenntnisse über den weitgehend unerforschten Auf- und Abbau von HOPS und CORVET und seine Rolle bei der endolysosomalen Funktion aufzeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen