Mechanismen der Mitophagie-Initiierung: Bildung und Funktion von Initiationszentren

• Antragstellerin: Professorin Dr. Claudine Kraft
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 567190061

Autophagie ist ein grundlegender zellulärer Abbauprozess, der Proteinkomplexe, Aggregate und Organellen gezielt eliminiert. Während die unspezifische, sogenannte "bulk" Autophagie zytoplasmatische Bestandteile wahllos einschließt, nutzt die selektive Autophagie spezialisierte Rezeptoren für den gezielten Abbau. Eine zentrale Form der selektiven Autophagie, die Mitophagie, erfordert die mitochondriale Fragmentierung, um bestimmte Bereiche des mitochondrialen Netzwerks für die Degradation abzutrennen. Die molekularen Mechanismen, die die Initiierung der Mitophagie steuern, sowie der Zusammenhang zwischen Mitophagie und mitochondrialer Fragmentierung, sind jedoch noch nicht verstanden. Unsere neusten Erkenntnisse zeigen, dass spezifische Initiationszentren auf Mitochondrien entstehen, die das zentrale Autophagieprotein ULK1 enthalten und anschließend weitere essenzielle Komponenten der Autophagie-Maschinerie rekrutieren. Die mitochondriale Rekrutierung von ULK1 allein reicht aus, um die Bildung dieser Initiations Hubs auszulösen und die Mitophagie zu starten. Ziel dieses Projekts ist es, die Zusammensetzung und Funktion dieser Initiations Hubs zu charakterisieren, ihre Rolle in der Verknüpfung von Mitophagie und mitochondrialer Fission zu verstehen und den Beitrag von ULK1 in diesem Prozess zu analysieren. Mithilfe von Fluoreszenzmikroskopie und biochemischen Analysen werden wir die hierarchische Assemblierung der Initiations Hubs untersuchen und neue regulatorische Mechanismen der Mitophagie Initierung aufdecken. Diese Erkenntnisse werden unser Verständnis der mitochondrialen Qualitätskontrolle und der zellulären Homöostase erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen