Visuelle Proteomik von Mycoplasma pneumoniae mit fortgeschrittenem Photocrosslinking

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Julia Mahamid, Ph.D.; Professor Dr. Juri Rappsilber
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Strukturbiologie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426290502

Das Projekt zielt darauf ab, die Methoden zur Untersuchung von Proteininteraktionen und -strukturen in komplexen biologischen Systemen voranzutreiben, wobei das Potenzial für breitere Anwendungen über Mycoplasma pneumoniae hinaus besteht. Um dies zu erreichen, wird das Projekt: (1) Crosslinking-Massenspektrometrie-Techniken (MS) zur besseren Aufklärung von Protein-Protein-Interaktionen in M. pneumoniae vorantreiben. Dies beinhaltet die Entwicklung und Vereinheitlichung bestehender analytischer Pipelines zur Handhabung photoaktivierbarer Vernetzungen und die Verbesserung der Membrandurchlässigkeit dieser Vernetzer. (2) Die Anwendbarkeit des photoaktivierbaren Vernetzers SDA (Succinimidyl-4,4'-Azipentanoat) für proteomweite Vernetzungs-MS testen, um eine breitere Abdeckung des M.-pneumoniae-Proteoms zu erreichen, die Identifizierung transienter Proteininteraktionen zu verbessern und komplexe Proteinnetzwerke mit einer höheren räumlichen Auflösung im Vergleich zu früheren Datensätzen zu kartieren. (3) Hochdurchsatz-Strukturmodellierung auf der Grundlage unserer AlphaLink-Software und der MS-Vernetzungsdaten entwickeln, um die Entdeckung von Proteinkomplexen und strukturbiologische Erkenntnisse zu beschleunigen. Konkret sollen ungelöste Dichten innerhalb des Ribosomen-assoziierten Cage-Komplexes charakterisiert werden, um dessen Struktur und Funktion zu verstehen. (4) Die Verwendung von MS-basierten Vernetzungsmodellen zur Verbesserung der Bildanalyse in Kryo-ET-Daten mit dem Ziel erforschen, um die Identifizierung und Strukturbestimmung von Proteinkomplexen in der nativen zellulären Umgebung zu verbessern. (5) Hochauflösender Strukturmodelle unter Verwendung vorhandener Kryo-ET-Daten validieren und eine Pipeline entwickeln für die de novo-Bestimmung der Kryo-ET-Struktur von konservierten und neuartigen Proteinkomplexen in M. pneumoniae. Die erfolgreiche Identifizierung und strukturelle Modellierung dieser Komplexe wird zu einem umfassenden Verständnis der zellulären Organisation dieses minimal genomischen Bakteriums beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen