Drei-dimensionale Rekonstruktion der Zelltrennung: die Rolle ESCRT-abhängiger Filamente

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Müller-Reichert
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Strukturbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 408902973

Die Abszission ist der letzte Schritt in der Teilung tierischer Zellen und ein essentieller Prozess der Zytokinese, um eine vollständige Trennung post-mitotischer Zellen zu erreichen. In vorhergehenden Arbeiten wurde von uns gezeigt, dass eine sekundäre Konstriktion an der interzellulären Brücke in HeLa-Zellen durch ESCRT-III-abhängige Filamente vermittelt wird. Einige wichtige Aspekte der Zelltrennung konnten bisher allerdings nicht vollständig geklärt werden. Diese Aspekte beziehen sich hauptsächlich auf die maximal zu erreichende Konstriktion der Filamente und auf deren molekulare Identität. Wir schlagen hier deshalb vor, die Ultrastruktur der Abszissionsmaschinerie in HeLa-Zellen an drei aufeinander folgenden Zeitpunkten systematisch mittels serieller Elektronentomographie zu untersuchen. Zudem sollen ESCRT-III-Komponenten mittels Immunoelektronenmikroskopie in interzellulären Brücken in HeLa-Zellpaaren lokalisiert werden. Parallel dazu sollen die zeitaufgelösten Ultrastrukturuntersuchungen zur Zytokinese im Nematodenembryo fortgesetzt werden, da wir kürzlich Filamente während der Abszission in vierzelligen C. elegans-Embryonen beobachten konnten. Für die Zytokinese in Nematoden schlagen wir deshalb vor, interzelluläre Brücken in vierzelligen Wildtyp- und tsg-101(RNAi)-Embryonen zu untersuchen, um die Rolle der ESCRT-Maschinerie für die Bildung von Filamenten während der Abszission auch in diesem System zu klären. Langfristiges Ziel einer solchen systematischen Analyse zweier verschiedener Systeme ist es, significant neue Ultrastrukturerkenntnisse zu erzielen, damit unserer mechanistisches Modell der Abszission weiterentwickelt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen