Live Imaging von Funktions- und Strukturänderungen des Kernporenkomplexes in der Apoptose

• Antragstellerin: Professorin Dr. Elisa May
• Fachliche Zuordnung: Pharmakologie
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13042927

Zelltod durch Apoptose ist ein hochregulierter, für die Entwicklung und die Homöostase von höheren Oganismen essentieller Prozess. Verschiedene Faktoren werden im Laufe der Apoptose zwischen Zellkern und Zytoplasma ausgetauscht, um einen koordinierten Ablauf des 5 apoptotischen Prozesses in der gesamten Zelle zu gewährleisten. Dafür müssen sie die Kernhülle durch spezielle Kanäle, die Kernporenkomplexe, passieren. Jüngere Arbeiten zeigen, dass die Kernpore während der Apoptose von Caspasen angegriffen wird, was seine Funtion als Transportkanal und als selektive Permeabilitätsbarriere beeinträchtigen kann. Die Rolle des proteolytischen Abbaus der Kernpore für den nukleozytoplasmatischen Austausch von Makromolekülen in apoptotischen Zellen sowie für die Ausführung der Apoptose ist allerdings noch unklar. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, den Zusammenhang zwischen Caspase-vermittelter Proteolyse der Kernpore und deren funktionelle Inaktivierung in einzelnen lebenden Zellen durch in vivo Fluoreszenzmikrokopie zu untersuchen. Die Proteolyse einzelner Komponenten der Kernpore soll mit deren funktionellen Eigenschaften korreliert werden, indem sowohl das Verhalten einzelner fluoreszenz-markierter Kernporenproteine als auch die Verteilung von fluoreszenten Permeabilitätsindikatoren simultan durch Mehrfarben-Konfokalmikroskopie verfolgt werden. Darüber hinaus sollen die zwei einzigen Caspase-Schnittstellen, die im zentralen Gerüst der Kernpore vorhanden sind, mutiert werden. Mit Hilfe von Zelllinien die eine mutierte, caspase-resistente Kernpore exprimieren, soll die Bedeutung dieser Spaltungereignisse für die funktionelle Inaktivierung der Kernpore ermittelt werden. Schliesslich soll der Beitrag der Caspase-vermittelten Proteolyse der Kernpore zu der Aufnahme von proapoptotischen Faktoren in den Zellkern und der Exekution der nukleären Apoptose untersucht werden. Aus diesen Arbeiten sind neue Einsichten zur Rolle des nukleozytoplasmatischen Transportes als potentielles Kontrollelement des Zelltodes durch Apoptose zu erwarten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen