Mechanistische Analyse des Mycoplasma-Lipidtransporters P116 und des putativen extrazellulären Chaperons MPN444 mittels Kryo-Elektronenmikroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Achilleas Frangakis
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 566927218

In diesem Projekt wollen wir die Funktion von zwei essentiellen Membranproteinen in Mykoplasmen untersuchen: (i) Der Lipidtransporter P116 nimmt Lipide auf und schleust sie autonom und ohne Energieverbrauch in die Membran ein. Wir haben bereits die Struktur seiner Ektodomäne bestimmt und sie in ihrer nativen Umgebung auf der Mykoplasmenmembran sichtbar gemacht. Unser Ziel ist es, den genauen Mechanismus der Lipidaufnahme und des Lipidtransfers aufzuklären und, wenn möglich, die Nutzung dieser einzigartigen und bemerkenswerten Eigenschaft für mögliche therapeutische Zwecke zu untersuchen. (ii) Darüber hinaus versuchen wir, den Mechanismus der extrazellulären Proteinfaltung in Mykoplasmen zu verstehen. Dieser komplexe und schwierige Prozess, der für das Überleben und die Infektiosität entscheidend ist, wurde bei Mykoplasmen noch nicht charakterisiert, und es wurden bisher nur wenige Proteinkomplexe vorgeschlagen, die diese Funktion bei anderen Bakterien ausüben könnten. Wir haben bereits wesentliche Vorarbeiten geleistet, darunter die Strukturaufklärung des essentiellen Proteins MPN444, von dem wir annehmen, dass es eine wichtige Rolle in diesem Prozess spielt. In Zukunft werden wir funktionelle in vitro Studien durchführen, die durch Kryo-Elektronenmikroskopie Einzelpartikelanalyse und in-situ Kryo-Elektronentomographie ergänzt werden. Durch die Kombination dieser experimentellen Ansätze wollen wir neue Einblicke in das Membraninteraktom von Mykoplasmen gewinnen. Wir gehen davon aus, dass unsere Ergebnisse wichtige Einblicke in die Biologie des Modellorganismus Mycoplasma liefern werden, der trotz seines minimalen Genoms und als einer der einfachsten Organismen der Welt noch lange nicht verstanden ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen