Einfluss der NBR1-abhängigen selektiven Autophagie auf Wachstum und Entwicklung von Hyphenpilzen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Pöggeler
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen ; Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 538832008

Autophagie, wörtlich übersetzt „sich selbst verzehrend“, bezeichnet einen evolutionär konservierten Abbau- und Recycling-Prozess eukaryotischer Zellen. Zwei verschiedene Arten von Autophagie können grundsätzlich unterschieden werden: nicht-selektive und selektive Autophagie. Bei der nicht-selektiven Autophagie wird wahllos Cytosol samt der darin enthaltenen Organellen in Doppelmembran-Vesikeln sog. Autophagosomen eingeschlossen und deren Inhalt in der Vakuole bzw. Lysosomen abgebaut. Bei der selektiven Autophagie werden dagegen spezifische Organellen, Proteinaggregate oder Enzyme durch Rezeptoren erkannt, in Autophagosomen verpackt und zum Abbau in Vakuolen/Lysosmen geliefert. Wir nutzen den Hyphenpilz Sordaria macrospora, um den Einfluss der Autophagie im Hinblick auf die Differenzierung komplexer Fruchtkörper zu untersuchen. In der Vergangenheit konnten wir zeigen, dass nicht-selektive Autophagie maßgeblich in die Fruchtkörperbildung von S. macrospora involviert ist. Jedoch ist der Einfluss der selektiven Autophagie auf Differenzierungsprozesse in Hyphenpilzen bislang wenig untersucht. Wir konnten in S. macrospora ein putatives Homolog des humanen Autophagie-Rezeptors Neighbor of BRAC1 (NBR1) identifizieren und nachweisen, dass dieser Rezeptor in den selektiven Abbau von Peroxisomen (Pexophagie) involviert ist. Wir haben die SmNBR1-BioID-Methode etabliert und bestätigt, dass die BioID-Methode zur Identifizierung neuer mutmaßlicher Adapterproteine anwendbar ist. Diese Adapterproteine könnten SmNBR1 mit verschiedenen Substraten verbinden. Durch molekulare Analysen wollen wir verstehen, wie die SmNBR1-abhängige selektive Autophagie und insbesondere Pexophagie mechanistisch funktioniert und reguliert wird. Damit können Erkenntnisse gewonnen werden, die auch für das Verständnis von Autophagie-regulierten Differenzierungsprozessen in höheren Eukaryoten relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen