Strukturuntersuchung der Cargobinderegion von konventionellem Kinesin und Ncd mittels Elektronenmikroskopie und Bildverarbeitung

• Antragsteller: Dr. Thomas Wendt
• Fachliche Zuordnung: Biophysik
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5350386

Die Motormoleküle der Kinesin Familie sind Schlüsselkomponenten in Mikrotubuli-abhängigen Bewegungssystemen. Die Struktur und Funktion ihrer ATP hydrolysierenden Motordomänen wurde in der Vergangenheit intensiv untersucht und beschrieben, über die Cargo-Binderegion ist jedoch wesentlich weniger bekannt. Diese Domänen sind von Motor zu Motor sehr verschieden und spezialisiert auf die unterschiedlichen Anforderungen intrazellulärer Transportprozesse. Ziel dieses Projektes ist eine Strukturuntersuchung der Cargo-Bindungs Domäne von Kinesin I und Ncd mittels Cryo-Elektronenmikroskopie und 3-D Bildrekonstruktion. Die folgenden Aspekte sollen abgedeckt werden: A. Vergleich der 3-D Strukturen des kompletten tetramerischen Kinesin Komplexes in der aktiven und der inaktiven Konformation. Dabei analysieren wir regelmäßige 2-D Anordnungen von konventionellem Kinesin an Lipid Monolayern mittels Elektronenkristallographie oder Einzelpartikelanalyse. B. Studium dekorierter Mikrotubuli im Komplex mit tetramerischem konventionellem Kinesin und Konstrukten mit verkürztem Schaft mittels helikaler Mittelungsmethoden zur Bestimmung der 3-D Struktur der Cargo-Binderegion. C. Untersuchung der ATP-unabhängigen Mikrotubuli Bindedomäne von Ncd im Komplex mit Mikrotubuli mittels helikaler Rekonstruktion oder durch Rückprojektionsmethoden. D. Um das Spektrum möglicher Konformation der o.g. Motoren nachzuweisen werden wir tomographische 3-D Rekonstruktion und eventuell Einzelpartikelanalyse unter sub-stöichiometrischen Dekorationsbedingungen anwenden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien