Schwesterchromatidtrennung in Vertebraten: Charakterisierung von Separase und seinen Substraten

• Antragsteller: Professor Dr. Olaf Stemmann
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5404601

In der Mitose wird das genetische Material akkurat auf neu entstehende Tochterzellen verteilt. Das cytologisch sichtbare Merkmal der mitotischen Anaphase ist die Dissoziation der Chromosomen in Chromatiden, gefolgt von deren Transport zu gegenüberliegenden Polen der sich teilenden Zelle. Anaphase wird durch Separase kontrolliert, einer Protease, die die Verbindung zwischen den Schwesterchromatiden durch Spaltung eines chromosomalen Proteins, Cohäsin, auflöst. Durch Assoziation mit Securin, wird Separase inaktiviert. Dieser Inhibitor wird zu Beginn der Anaphase abgebaut. Ausser seiner negativen Wirkung hat Securin auch einen aktivierenden Einfluss auf Separase, möglicherweise indem es bei desssen Faltung assistiert. Kürzlich haben wir zwei weitere Kontrollmechanismen beschrieben, die auf Separase wirken: Inhibitorische Phosphorylierung und auto-katalytische Spaltung. Viele Aspekte dieser Regulationen sind jedoch noch unverstanden. Des weiteren sind, trotz der zahlreichen Hinweise auf ihre Existenz, ausser Cohäsin bislang keine weiteren Separasesubstrate in Vertebraten identifiziert worden. Regulationsmechanismen und neue, nachgeschaltete Substrate von Separase stellen daher die Schwerpunkte dieses Forschungsvorhabens dar. Es wird im Detail untersucht, wie Separase durch Phosphorylierung und Selbstspaltung reguliert wird und wie Securin seinen stimulatorischen Effekt auf die Separaseaktivität ausübt. Unter Anwendung von biochemischen und Proteom-weiten Ansätzen wird die Identifikation und anschliessende Charakterisierung von neuartigen Separasesubstraten angestrebt.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen