Relevanz der Interaktion von AP-3 mit dem HOPS-Tethering-Komplex für den intrazellulären Proteintransport

• Antragsteller: Dr. Alexander Stockhammer
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564459937

Obwohl die Rolle von AP-3 beim intrazellulären Proteintransport in Säugerzellen seit vielen Jahren erforscht wird, ist nach wie vor kaum verstanden wie genau AP-3 den Proteintransport reguliert. In Hefe ist ein AP-3-Weg, der den Golgi direkt mit der Vakuole verbindet, gut etabliert, und es wurde gezeigt, dass die Interaktion zwischen der Vps41-Untereinheit des HOPS-Tethering-Komplexes und AP-3 für die effiziente Funktion des AP-3-Wegs wichtig ist. Dennoch ist unklar, wie AP-3-Vesikel erkannt werden, wie ihre Interaktion mit HOPS reguliert wird und zu welchem Zeitpunkt die AP-3-Hülle abfällt, um die Fusion mit der Vakuolenmembran zu ermöglichen. Das geplante Projekt zielt darauf ab zu klären, welche Rolle die AP-3 für den intrazellulären Protientransport spielt und wie die Interaktion mit HOPS den AP-3-Transport reguliert und wie diese Interaktion selbst reguliert wird. Das Arbeitsprogramm umfasst die Herstellung verschiedener CRISPR-Knock-in-Zelllinien, um AP-3, HOPS sowie die darunter liegenden Membranen gleichzeitig in Säugerzellen sichtbar zu machen. Die endogene Markierung der Proteine ermöglicht es mir hierbei, mehrere Proteine gleichzeitig durch Multi-Color-Live-cell-Imaging mit hoher Zeitauflösung sichtbar zu machen. Dies wird klären, ob und wo die Interaktion von AP-3 mit HOPS in Säugerzellen stattfindet. Darüber hinaus wird die dynamische Natur der Interaktion und das Schicksal der AP-3-Hülle nach der Interaktion von AP-3 und HOPS-Komplex aufgeklärt. Darüber hinaus werde ich eine Interaktom Bestimmung in Hefe- und Säugetierzellen durchführen, um herauszufinden, welche Proteine spezifisch zu Membranen rekrutiert werden wo AP-3 und HOPS interagieren. Relevante Proteine werden dann auf ihre Rolle für den AP-3-vermittelten Proteintransport untersucht. Auf diese Weise werde ich in der Lage sein, den zugrundeliegenden Mechanismus zu verstehen, der durch Interaktion von AP-3 mit dem HOPS-Komplex ausgelöst wird. Dieses Projekt wird die seit langem bestehende Frage beantworten, inwieweit der AP-3-Weg von der Hefe bis zu den Säugetieren konserviert ist. Zudem wird geklärt, welche Rolle HOPS beim AP-3-vemrittelten Proteintransport einnimmt. Bislang ging man davon aus, dass die Adaptorproteinkomplexe ausschließlich für die Anreicherung von Proteinen und die Vesikelformation zuständig sind. Eine zusätzliche Rolle beim Uncoating der Membran und anschließender Membranfusion würde die Sichtweise auf die Rolle der Adaptorproteine beim intrazellulären Transport grundlegend verändern.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle