Redox-abhängige Steuerung mitochondrialer Intermembranraumproteine

• Antragsteller: Professor Dr. Johannes M. Herrmann
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 54247812

Proteine des mitochondrialen Intermembranraums erfüllen wichtige Aufgaben unter anderem im Energiestoffwechsel, bei Transportvorgängen und bei der Apoptose. Interessanterweise enthalten viele dieser Proteine Disulfidbrücken, was vermutlich von der Abstammung des Intermembranraums vom bakteriellen Periplasma herrührt. Wir konnten kürzlich ein Disulfidbrücken-Übertragungssystem (disulfide relay) im Intermembranraum identifizieren, das direkt den Proteinimport vermittelt und darüber hinaus die Aktivität mitochondrialer Prozesse zu steuern scheint. Im Zentrum des beantragten Vorhabens steht die Charakterisierung der Struktur und der molekularen Funktionsweise der Erv1-Sulfhydryloxidase des Intermembranraums sowie anderer Komponenten des disulfide relay-Systems und der mitochondrialen Redoxregulation. Diese Komponenten spielen zum Teil eine ursächliche Rolle bei der Entstehung menschlicher Erkrankungen wie Leukämien oder Myopathien. Durch eine Kombination biochemischer, zellbiologischer und genetischer Ansätze in der Bäckerhefe und in Säugerzellen sollen die grundlegenden Prozesse verstanden werden, die der Bildung und Übertragung von Disulfidbrücken im Intermembranraum zu Grunde liegen. Diese Untersuchungen zur oxidativen Proteinfaltung in Mitochondrien versprechen einerseits detaillierte Einblicke in einen bislang fast gänzlich unbekannten Bereich der molekularen Zellbiologie, zum anderen sollen sie die molekularen Prozesse aufklären, deren Störungen bedeutende menschliche Erkrankungen verursachen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen