Molekulare Analyse des mitochondrialen Importmotors

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Rehling
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 580810155

Der Präsequenz-Transportweg ist essenziell für den Matrix Import mitochondrialer Vorläuferproteine mit N-terminalen Targetingsignalen und für die Sortierung in die innere Mitochondrienmembran (IMM). Dieser Prozess wird durch den TIM23-Komplex vermittelt. Für den Transport in die Matrix assoziiert der zentrale TIM23-Komplex mit dem sogenannten Presequence Translocase-Associated Motor (PAM)-Komplex. Angetrieben durch das mitochondriale Hsp70 (mtHsp70) vermittelt der PAM-Komplex den Proteinimport. mtHsp70 wird durch verschieden Cofaktoren reguliert: die J-Protein-ähnlichen Kofaktoren (Pam16, Pam18), durch Tim44 – das mtHsp70 an den TIM23-Komplex lokalisiert – sowie durch den Nucleotid-Austauschfaktor Mge1. Die Mechanismen, durch die diese Proteine zusammenwirken, um den mtHsp70-getriebenen Proteinimport zu koordinieren, sind bislang noch nicht geklärt. In diesem Projekt sollen die dynamischen Proteininteraktion und die funktionelle Architektur des PAM-Komplexes aufgeklärt werden. Zudem soll untersucht werden, wie die Aktivität von mtHsp70 am Translokase-Komplex reguliert wird, um den Transport von Vorläuferproteinen zu ermöglichen. Ein zentrales Ziel unserer Analysen ist es, zu verstehen, wie Präsequenzen importierender Polypeptidketten mit den mtHsp70-Kofaktoren interagieren, um die Aktivität von mtHsp70 zu beeinflussen und zu modulieren. Wir erwarten, detaillierte mechanistische Einblicke in das Zusammenspiel zwischen Chaperonen und Vorläuferprotein zu erhalten, und damit zu verstehen, wie der Proteintransport über die innere Mitochondrienmembran angetrieben wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen