Die Rolle des STRIPAK Komplexes bei Hyphenfusion und sexueller Entwicklung in Pilzen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Pöggeler
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen ; Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429272002

Der STRIPAK (striatin-interacting phosphatase and kinase)-Komplex ist in Pilzen und Tieren konserviert. In dem filamentösen Ascomyceten Sordaria macrospora ist der STRIPAK Komplex an der Hyphenfusion und der Entwicklung von Fruchtkörpern beteiligt. Orthologe STRIPAK Proteine in S. macrospora umfassen PRO11 (striatin), PRO22 (STRIP1/2), die Gerüstuntereinheit der Serin-Threonin-Phosphatase SmPP2AA, die katalytische Phosphatase Untereinheit SmPP2Ac1 und den Kinase Aktivator SmMOB3. Im Gegensatz zu Säugern kodieret S. macrospora nur ein Ortholog des Striatins und stellt somit ein einfaches Modellsystem dar, um die zelluläre Funktion des STRIPAK Komplexes zu untersuchen.Durch Affinitäts-Chromatographie von PRO11 und SmMOB3 und anschließende Massenspektrometrie konnten wir das „STRIPAK complex interactor 1“ (SCI1) Protein als neuen Interaktionspartner von PRO11 identifizieren. Für SCI1 wurden kleine „coiled-coil“ (CC) Domänen vorhergesagt. Auch in anderen Organismen assoziieren kleine „CC“ Proteine mit STRIPAK Komponenten. Eine Deletion des sci1 Gens zeigte, dass es essentiell für die Fruchtkörperentwicklung und die Bildung von Hyphenfusionen ist. Das SCI1 Protein interagiert mit anderen STRIPAK Komponenten und co-lokalisiert in vivo mit PRO11 an der Kernhülle und stellt somit eine zentrale Komponente des STRIPAK Komplexes dar. Mit dem gewählten Proteomics-Ansatz können also neue Interaktoren und Effektoren des STRIPAK Komplexes identifiziert werden. Weitere detaillierte Analysen der LCMS Daten aus PRO11, SmMOB3 und SCI1 Pulldown-Experimente zeigten eine signifikante Anreicherung von drei Proteinen der Kernpore, den Kinase Aktivator MO25/HYM1 und vier Proteine, die in die Phopholipidsynthese und den Transport von Phospholipiden involviert sind. Diese Interaktionen deuten darauf hin, dass der STRIPAK Komplex eine wichtige Rolle bei der Regulation von Kinase- oder Phospholipid-abhängigen Signaltransduktionsprozessen spielen könnte. Proteine der Kernpore könnten den STRIPAK Komplex an der Kernhülle verankern, oder der STRIPAK Komplex könnte die Funktion von Kernporenproteinen durch Phosphorylierung bzw, Dephosphorylierung steuern. Durch die Analyse der neu identifizierten Proteininteraktionen wollen wir verstehen, wie der STRIPAK Komplex Fruchtkörperentwicklung und Hyphenfusion reguliert. Auf diese Weise können Erkenntnisse gewonnen werden, die auch für das Verständnis von STRIPAK-regulierten Differenzierungsprozessen in höheren Eukaryoten relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen