Molekularer Mechanismus des G-Actin-Schalters bei der Regulation der Transkription

• Applicant: Professor Dr. Guido Posern
• Subject Area: Cell Biology
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5455741

Monomeres oder G-Actin kann, neben seiner bekannten Funktion im Actin-Zytoskelett, als Komponente eines neuen Signaltransduktionsweges die Genexpression in Säugerzellen regulieren. Dabei führt eine Serum-abhängige, Rhovermittelte Veränderung des G-Actin-Pools zur Aktivierung oder Repression des SRF-spezifischen transkriptionellen Coaktivators MAL. Die Aktivierung von MAL erfolgt durch seine Translokation in den Zellkern, die durch die Bindung an G-Actin reguliert wird. Untersuchungen mit funktionell gegensätzlichen Punktmutanten von Actin deuten darauf hin, dass es sowohl einen reprimierenden als auch aktivierenden Actin:MAL-Komplex gibt und dass Actin in Abhängigkeit von der Rho-Aktivität als molekularer Schalter fungieren kann. Die strukturellen und mechanistischen Unterschiede zwischen reprimierenden und aktivierenden Actin-Formen und Actin:MAL-Komplexen sind unbekannt und sollen in diesem Projekt untersucht werden. Dazu werden die mutierten Actin-Proteine, von denen einige nicht-polymerisierbar, andere hyperpolymerisierend sind, in eukaryontischen Systemen exprimiert. Die aufgereingten Acin-Mutanten sowie Wildtyp-Actin werden dann zur in vitro-Charakterisierung der funktionell verschiedenen Actin:MAL-Komplexe (Affinität, Stöchiometrie, Nukleotidabhängigkeit, Beteiligung weiterer Faktoren, nukleozytoplasmatisches ’shuttling’) eingesetzt. Außerdem soll die Struktur der Actin-Mutanten und ihrer MAL-Komplexe aufgeklärt werden. Von dem Projekt sind grundsätzliche Erkenntnisse sowohl über den Mechanismus der MAL-Regulation als auch über die Dynamik der Actin-Polymerisation erwarten.

• DFG Programme: Research Grants