Identifikation der GRASP Protein-spezifischen Funktion bei dem Erhalt der Golgi Homöostase mittels schneller Golgi Immunopräzipitation

• Antragsteller: Dr. Julian Nuechel
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564334266

Der Golgi Apparat ist ein wesentliches Zellorgan im sekretorischen Weg der Zelle. Hier werden sekretierte Proteine modifiziert und korrekt sortiert, um an den richtigen Zielort zu gelangen. Die Funktion des Golgi Apparats ist abhängig von der korrekten Protein- und Lipidzusammensetzung, sowie dem Vorhandensein von wichtigen Stoffwechselprodukten, die in den biochemischen Reaktionen, die im Golgi ablaufen verbraucht werden. Die Familie der am Golgi lokalisierenden GRASP Proteine, GRASP55 und GRASP65 wurden in den letzten Jahren hauptsächlich mit der morphologischen Integrität des Golgi in Verbindung gebracht. Es zeigte sich jedoch in den letzten Jahren, dass über die Regulation der Golgi Morphologie hinweg, die GRASP Proteine einen großen Einfluss auf die Hömostase des Golgi, sowie den Transportvorgängen, die an dem Organell ablaufen, haben. Vielmehr konnte gezeigt werden, dass die GRASP Proteine jeweils einzigartige, nicht-redundante Funktionen haben und dass deren Regulation auf verschiedene Art und Weise abläuft. GRASP55 wurde spezifisch bei der Regulation von nicht-konventioneller Sekretion in Verbindung gebracht, außerdem konnte ein Einfluss von GRASP55 auf die Sortierung lysosomaler Proteine am Golgi beschrieben werden. Im Rahmen des Basismoduls, möchte ich mit Hilfe von schneller Aufreinigung des Golgi mittels Immunpräzipitation nun die spezifischen Funktionen der GRASP Proteine bei der Golgi-hömostase identifizieren. Durch das schnelle Aufreinigungsverfahren, können sogar Metabolite und Lipide im Golgi mit Hilfe von Massenspektrometrie nachgewiesen werden. Es sollen aufgereinigte Golgis von GRASP55 bzw. GRASP65-defizienten Zellen mit Massenspektrometrie unvoreingenommen analysiert und verglichen werden. Da der Golgi Apparat zusätzlich noch kompartimentalisiert ist und sich in eine cis und eine trans Seite, mit jeweils spezifischen Funktionen, aufteilen lässt, soll eine Aufreinigung zusätzlich mit einer sub-Golgi Auflösung erfolgen, sodass die Charakterisierung der Rolle der GRASP Proteine möglichst detailliert erfolgen kann. Die dadurch Identifizierten Veränderungen, sowie deren regulatorischen Signalwege, sollen mit weiteren zellbiologischen und biochemischen Methoden weiter verifiziert werden, sodass ein erweitertes Bild der GRASP-abhängigen Regulation der Golgifunktion und des sekretorischen Wegs entsteht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen