Neue Interaktionspartner der Sulfhydryl : Cytochrom c Oxidoreduktase ALR

• Antragsteller: Professor Dr. Jan Riemer
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 435235019

Die Bildung von Disulfidbrücken im mitochondrialen Intermembranraum (IMS) ist ein essentieller Prozess mit vielfältigen Funktionen. Sie dient der Etablierung und Erhaltung von Proteinstrukturen, der Regulation von Proteinfunktionen und der Katalyse von Enzymreaktionen als Teil von Reaktionszyklen. Das mitochondriale Disulfid-Relay-System in menschlichen Zellen besteht aus zwei Kernkomponenten: ALR und MIA40. Dabei spielt MIA40 eine entscheidende Rolle beim Import in den IMS und bei der oxidativen Faltung zahlreicher Substrate. Die Hauptfunktion von ALR wurde bisher primär in der Regeneration von MIA40 gesehen, um dessen aktiven Zustand aufrechtzuerhalten. In diesem Prozess empfängt ALR Elektronen von MIA40 und leitet diese in einer Elektronentransfer-Reaktion an Cytochrom c weiter. Unsere Hypothese erweitert die Rolle des humanen ALR über seine ursprünglich angenommene Funktion als regenerierendes Enzym für MIA40 hinaus. Wir postulieren, dass ALR als zentrale Elektronentransfer-Station im IMS fungiert. Mittels proteomischer Untersuchungen konnten wir zeigen, dass ALR mit einer Vielzahl verschiedener Proteine interagiert, was diese Hypothese unterstützt. In diesem Projekt werden wir alternative Funktionen von ALR untersuchen und die mechanistischen, funktionellen und physiologischen Konsequenzen der ALR-abhängigen Oxidation für neu identifizierte ALR-Zielproteine charakterisieren. Unser Forschungsvorhaben wird neue Einblicke in die essentielle mitochondriale Disulfid-Relay-Maschinerie, die Biologie des mitochondrialen Intermembranraums und allgemeine Prinzipien der oxidativen Proteinfaltung liefern. Diese Erkenntnisse könnten nicht nur unser grundlegendes Verständnis mitochondrialer Prozesse erweitern, sondern auch potenzielle Ansatzpunkte für therapeutische Interventionen bei mitochondrialen Dysfunktionen aufzeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen