Charakterisierung eines neu identifizierten Myosins, Myo18Aγ, in Herzsarkomeren

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Hanley
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 512106520

Unter Verwendung verschiedener Myo18a-Knockout-Mausmodelle, Mikroskopie und RNA-Sequenzanalyse entdeckten wir unerwarteterweise Myo18Aγ als eine neue Komponente von Herzsarkomeren (veröffentlichte vorläufige Daten). Myo18Aγ ist in der sarkomeren A-Bande lokalisiert und könnte ein fehlendes Puzzleteil sein, um den Zusammenbau und die Funktion von Sarkomeren zu verstehen. In unveröffentlichten vorläufigen Daten haben wir bestätigt, dass die γ-Isoform von Myo18A tatsächlich spezifisch für quergestreifte Muskulatur ist. Wir fanden auch heraus, dass die Expression von Myo18Aγ, aber nicht von Myo18Aα, während der kardialen Differenzierung zunimmt und während der kardialen Dedifferenzierung abnimmt, was mit einer Rolle von Myo18Aγ bei der Sarkomerogenese (Myofibrillogenese) übereinstimmt. Im aktuellen Projekt planen wir, Myo18Aγ mithilfe von Elektronenmikroskopie und „single-molecule localization microscopy” (SMLM) präzise im Sarkomer zu lokalisieren. Vorläufige Daten unter Verwendung adenoviraler Vektoren weisen darauf hin, dass der N-Terminus von Myo18Aγ für die Lokalisierung an der A-Bande ausreichend ist. Wir planen zusätzlich, die Expression von Myo18Aγ (und Myo18Aα) in „conditionally“ immortalisierten atrialen Myozyten von Ratten und „neonatal rat ventricular myocytes” mithilfe von shRNA zu blockieren, um die Rolle von Myo18Aγ (und Myo18Aα) bei der Sarkomer-Bildung bzw. -Aufrechterhaltung zu untersuchen. Western-Blot-Analysen bestätigten, dass die Ratten-spezifischen Myo18Aγ-shRNAs (übertragen von Adenoviren) wirksam sind. Darüber hinaus werden wir mithilfe von Myo18aexon1-Deletion und induzierbaren Myo18a-Knockout-Mausmodellen bestimmen, ob die α-Isoform von Myo18A für die Herzentwicklung und Sarkomerfunktion redundant ist und ob der Verlust von Myo18A-Expression Kardiomyopathie verursacht. Schließlich werden wir das Interaktom des Myo18Aγ-Proteins mithilfe von Co-Immunopräzipitation und BioID kartieren und identifizierte Interaktionsproteine validieren. Wir gehen davon aus, dass Knockdown/Knockout-Experimente zusammen mit der genauen Lokalisierung von Myo18Aγ in der sarkomeren A-Bande und der Identifizierung/Bestätigung von Interaktionspartnern unser Verständnis der Rolle von Klasse-18-Myosinen bei der Bildung von Sarkomeren und der Herzgesundheit erheblich verbessern werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen