Quo vadis TMEM56 – Die Entschlüsselung seiner Funktion

• Antragsteller: Dr. Ralf Wiedemuth
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 402846583

Eukaryotische Zellmembranen weisen eine bemerkenswert komplexe Zusammensetzung und Organisation auf, die deren chemische und physikalische Eigenschaften bestimmt. Dadurch ist die Zellmembran funktionell an einer Vielzahl von essentiellen Prozessen, wie dem intrazellulären Transport, der Zelladhäsion, der Zellmigration bis hin zur Signaltransduktion durch Membranrezeptoren beteiligt. Das bisher nicht charakterisierte Transmembranprotein 56 (TMEM56) weist mit seiner TLC Domäne eine strukturelle Ähnlichkeit mit Ceramidsynthasen auf, die an der Synthese des Zellmembranhauptbestandteils Ceramid beteiligt sind. Unsere initialen Untersuchungen zeigen, dass der Verlust von TMEM56 Einfluss auf den Metabolismus verschiedener Spingolipidspezies und damit auf die Membranzusammensetzung hat. Gleichzeitig zeigen TMEM56-depletierte Zellen in vivo und in vitro ein verringertes Migrationspotential gegenüber dem Chemokin SDF-1α, das zu schweren Entwicklungsstörungen in Zebrafischembryonen führt. Anhand von Reporteranalysen konnten wir im Blut eine dezidierte TMEM56 Expression nur in hämatopoetischen Stammzellen sowie in erythropoetischen Vorläuferzellen nachweisen. Detaillierte Blutbildanalysen von TMEM56-knockout Mäusen deuten dabei auf Störungen in der Erythrozytenreifung. Auf Basis unserer Vorarbeiten haben wir daher die Hypothese entwickelt, dass TMEM56 den Lipidmetabolismus und damit die Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften der Zellmembran von hämatopoetischen und erythropoetischen Stammzellen beeinflusst. Ziel dieses Projektantrages ist es daher, das bisher unbeschriebene Protein TMEM56 zu charakterisieren. Dazu werden wir die TMEM56 Expression in Embryonen und adulten Tieren analysieren, die intrazelluläre Lokalisation feststellen, funktionelle Proteindomänen und potentielle Interaktionspartner identifizieren sowie den Einfluss von TMEM56 auf den Lipidmetabolismus von erythropoetischen Zellen untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Sebastian Brenner