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Projekt
Molekulare Mechanismen und zelluläre Aufgaben kanalartiger SLC26-Proteine
Antragsteller
Professor Dr. Christoph Fahlke; Professor Dr. Dominik Oliver
Fachliche Zuordnung
Anatomie und Physiologie
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426950122
Die SLC26-Familie multifunktioneller Anionentransporter umfasst Anionenaustauscher, Anionen-regulierte Motorproteine und Isoformen, die sich funktionell wie Anionenkanäle verhalten. Manche SLC26-Isoformen können auch in verschiedenen dieser Transport-Modi funktionieren. Weder die molekulare Funktionsweise der kanal-ähnlichen SLC26-Isoformen noch ihre physiologische Funktion sind bisher verstanden. Wir werden uns auf drei kanal-ähnliche SLC26-Isoformen, SLC26A7, SLC26A9 und SLC26A11, konzentrieren, um ihren Transportmechanismus aufzuklären und ihn mit dem Mechanismus des streng gekoppelten Anionen-Austausches anderer Isoformen zu vergleichen. Wir werden zunächst mittels Elektrophysiologie und ionen-sensitiver Fluoreszenzfarbstoffe alle verschiedenen Transport-Modi dieser SLC26-Isoformen charakterisieren. Die bislang bekannten experimentellen Ergebnisse können nicht zwischen einer poren-vermittelten Anionenpermeation und einem sehr schnellen Uniport-Mechanismus unterscheiden. Um diese zentrale Frage zu klären, werden wir Cystein-Modifizierungs-Strategien, Voltage-Clamp-Fluorometrie und elektrophysiologische Messungen zur Beobachtung konformationeller Bewegungen der Transporter kombinieren. Weiterhin werden wir zelluläre Funktionen kanal-ähnlicher SLC26-Isoformen am Beispiel von SLC26A11 in heterologen Expressionssystemen sowie in den Schaltzellen der Niere, welche SLC26A11 nativ exprimieren, untersuchen. In seiner nativen zellulären Umgebung scheint SLC26A11 primär eine Funktion in der Plasmamembran zu besitzen. Wir haben jedoch in heterologen Expressionssystemen eine vorrangig lysosomale Lokalisation beobachtet. Wir werden die Rolle bisher unbekannter akzessorischer Untereinheiten und die Bildung von Heterodimeren für die subzelluläre Verteilung von SLC26A11 mit einer Kombination aus Proteom-Analyse und Fluoresenz-Mikroskopie untersuchen. Um schließlich die Bedeutung von SLC26A11 für die Einstellung von pH und Chlorid-Konzentrationen in Zytosol und Lysosomen aufzuklären, werden wir fluoreszierende pH und Chloridindikatoren zusammen mit Überexpressions-, "knock-down"-, und Genomeditierungs-Methoden in Zellkulturmodellen anwenden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
