Mechanismen der Formgebung und Dynamik der mitochondrialen Innenmembran

• Antragsteller: Dr. Till Klecker
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 459304237

Mitochondrien weisen eine charakteristische Ultrastruktur auf. Sie sind von einer Doppelmembran umgeben und die Innenmembran bildet Einstülpungen aus, die als Cristae bezeichnet werden. Die Struktur der mitochondrialen Membranen wird zudem durch stetig ablaufende Fusions- und Teilungsprozesse beeinflusst. In diesem Projekt sollen in Hefe die molekularen Mechanismen der Formgebung und Dynamik der mitochondrialen Innenmembran untersucht werden. Einige zentrale Komponenten, die an diesen Prozessen beteiligt sind, wurden bereits identifiziert. Wichtige Beispiele sind der MICOS Komplex, die F1FO-ATP-Synthase und die GTPase Mgm1. Dennoch fehlt ein vollständiges Bild aller Faktoren, die zum Erhalt der mitochondrialen Ultrastruktur beitragen. Außerdem ist nicht bekannt, ob auch höhere Eukaryoten eine separate Maschinerie für die Teilung der mitochondrialen Innenmembran besitzen, wie es bei einigen Protisten und Algen der Fall ist. Unsere vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass in Hefe die Innenmembran geteilt werden kann, wenn die Dynamik der Außenmembran gestört ist. Um Komponenten zu identifizieren, die an diesem Prozess beteiligt sind, soll eine Kombination aus genomweiten genetischen Analysen und Licht- und Elektronenmikroskopie eingesetzt werden. Zudem sollen in diesem Projekt mittels eines neuen Elektronenmikroskopie-basierten Hochdurchsatzverfahrens systematisch Gene identifiziert werden, die für den Erhalt der mitochondrialen Ultrastruktur benötigt werden. Wir sind zuversichtlich, dass die geplanten Experimente substanziell zu unserem Verständnis der Formgebung und Dynamik der mitochondrialen Innenmembran beitragen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen