Dynamics of type I interferon receptor assembly

• Applicant: Professor Dr. Jacob Piehler
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 45953910

Typ I Interferone (IFN) spielen eine zentrale Rolle für die Abwehr von Pathogenen durch das angeborene Immunsystem. Für eine gezielte medizinische Anwendung ist jedoch ein wesentlich besseres Verständnis der molekularen Mechanismen der Signalaktivierung notwendig. Das Ziel dieses Projekts ist es, die biophysikalischen Grundlagen der differenziellen Signalaktivierung durch verschiedene IFN durch denselben Rezeptor aufzuklären. In der ersten Phase des Projekts konnten wir zeigen, dass die Interaktionsdynamik im ternären Ligand-Rezeptor-Komplex mit den Aktivitätsmustern korreliert werden kann. Weiterhin haben wir eine umfassende, Ligand-induzierte Konformationsänderung in der extrazellulären Domäne einer Untereinheit des Rezeptors identifiziert. In der nächsten Phase des Projekts werden wir die Interaktionen und Konformationsänderungen im Transmembran-Rezeptorkomplex untersuchen, um die Grundlagen der differenziellen Signalpropagation durch die Membran aufzuklären. Dazu werden die Transmembran-Rezeptoren in Polymer-unterstützten Membranen in vitro rekonstituiert, um mit verschiedenen oberflächensensitiven Fluoreszenzmethoden – insbesondere auch durch Einzelmolekül-Detektion – subtile Interaktionen und Konformationsänderungen bei der Bildung des Ligand-Rezeptorkomplexes zu identifizieren. Parallel wird die Rezeptorassemblierung in lebenden Zellen über Einzelmolekül-Tracking, Förster-Resonanzenergie-Transfer und Bindungsassays charakterisiert. Durch diese Untersuchungen sollen mögliche Parameter identifiziert werden, welche für die Spezifität der Signalaktivierung verantwortlich sind.

• DFG Programme: Research Grants