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Projekt
Protonentransfer und Substraterkennung in SLC17-Transportern
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Mercedes Alfonso-Prieto, Ph.D.; Professor Dr. Paolo Carloni; Professor Dr. Christoph Fahlke
Fachliche Zuordnung
Biophysik
Förderung
Förderung von 2017 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 291198853
Vesikuläre Glutamat-Transporter (VGLUTs) gehören zur SLC17 Familie organischer Anionen-Transporter. Sie akkumulieren Glutamat in synaptischen Vesikeln und stellen damit eine wichtige Determinante der synaptischen Übertragung an exzitatorischen Synapsen dar. Die kürzlich gelöste dreidimensionale Struktur eines homologen bakteriellen D-Galactonat-Transporter (DgoT) war ein wichtiger Schritt für unser Verständnis der Transportmechanismen in dieser Familie. Wir werden eine Kombination aus multiskaligen Molekulardynamiksimulationen, Mutagenese, heterologer Expression, zellulärer Elektrophysiologie und Fluoreszenzspektroskopie benutzen, um Unterschiede in der H+-Kopplung von Galactonat- und Glutamat-Transport und die Mechanismen der Substratselektivität in DgoT und VGLUT zu verstehen. Wir werden mit quantenmechanischen Simulationen, die die in Jülich vorhandene parallele Rechenleistung voll ausschöpfen, die Rolle von Glu133 (konserviert in DgoT und in den VGLUTs) und Asp46 (nur in DgoT vorhanden) für die H+-Kopplung aufklären und die für die Protonenabhängigkeit verantwortlichen Aminosäuren in DgoT und VGLUT identifizieren. Um zu verstehen, wie SLC17 Transporter Substrate unterscheiden, werden wir atomistische Molekulardynamiksimulationen an der oben genannten DgoT-Struktur und an einem experimentell verifizierten VGLUT Homologiemodell und Experimente an beiden Transportern durchführen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
