Molekulare Unterschiede zwischen den 'scheinbar homologen' intrinsisch ungeordneten Proteinen FCHO1 und FCHO2 in der Clathrin-vermittelten Endozytose

• Antragstellerin: Dr. Sigrid Milles
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie ; Biophysik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564098474

Intrinsisch ungeordnete Proteinregionen (IDRs) besitzen keine stabile dreidimensionale Struktur und spielen eine zentrale Rolle in zellulären Prozessen, die dynamische molekulare Interaktionen erfordern, wie die Clathrin-vermittelte Endozytose. Dieser Prozess beinhaltet die Auswahl und Sortierung der Fracht, die in die Zelle aufgenommen werden soll, und den Aufbau der endozytischen Maschinerie. Zu den frühesten Proteinen, die an der Membran ankommen, um den endozytischen Aufnahmeprozess zu starten, gehören die F-BAR-Domänen-Proteine (FCHO), die diesen eukaryotischen Aufnahmemechanismus einleiten. Zwei eng verwandte FCHO-Varianten, FCHO1 und FCHO2, haben eine ähnliche Domänenarchitektur, weisen aber unterschiedliche funktionelle Eigenschaften auf, was interessante Fragen über ihre Rolle und die zugrunde liegende molekulare Ursache für ihre Unterschiede aufwirft. Ich stelle die Hypothese auf, dass die funktionelle Spezifität von FCHO1 und FCHO2 in den IDRs liegt, die ihre gefalteten Domänen verbinden und für unterschiedliche molekulare Eigenschaften kodieren können. In diesem Projekt werden die Konformationsdynamik und die Wechselwirkungen dieser Proteine mit Hilfe integrierter Kernspinresonanz (NMR), Einzelmolekül-Fluoreszenzspektroskopie und Computermodellierung untersucht. Letztendlich werden die Ergebnisse in einem zellulären Kontext validiert, wodurch Einblicke in die umfassende funktionelle Bedeutung von IDRs bei der Endozytose gewonnen werden. Eine allgemeingültige Herangehensweise für die Erforschung von „Struktur-Funktions“-Beziehungen in IDRs verschiedener biologischer Systeme wird darüber hinaus geschaffen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen