Funktionelle Analyse der strategischen Rolle der Ig-Domäne 24 von Filamin C

• Antragsteller: Professor Dr. Dieter O. Fürst; Professor Dr. Rolf Schröder
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 506117843

Filamin C (FLNc) ist ein großes Zytoskelettprotein, das direkt an F-Actin und eine Vielzahl weiterer zellulärer Proteine mit den unterschiedlichsten Funktionen bindet, was darauf hindeutet, dass FLNc als multifunktionelles Adapter-Protein fungiert. Die zentrale Rolle von FLNc im quergestreiften Muskel wird durch die Beobachtung verdeutlicht, dass Mutationen im FLNC Gen eine klinisch sehr unterschiedliche Gruppe familiärer und sporadischer Myopathien und Kardiomyopathien verursachen. Die Actin-Filamente quervernetzende Aktivität von FLNc basiert auf seiner Fähigkeit Dimere auszubilden, die über die carboxyterminale Ig-artige Domäne 24 vermittelt wird. Darüberhinaus interagiert diese Domäne, die mindestens vier auf mechanischen Stress reagierende Phosphorylierungsstellen enthält, mit kleinen GTPasen, Sarkoglykanen und HSPB7. Um die Funktion dieser strategisch bedeutenden Domäne auf molekularer, zellulärer und Gewebeebene im Detail zu analysieren, haben wir eine neue Mauslinie generiert, in der die Exons 47 und 48, welche die Ig-artige Domäne 24 codieren, deletiert wurden. Darüberhinaus haben wir bereits cDNA Konstrukte generiert, in denen die Phosphorylierungsstellen mutiert wurden, und eine cDNA ohne die Ig-artige Domäne 24. Durch einen methodisch breiten Ansatz werden wir die folgenden Schlüselfragen bearbeiten: i) Wie wirkt sich das Fehlen der Ig-artigen Domäne 24 auf die Struktur und Funktion von Skelett- und Herzmuskelgewebe unter mechanischem Stress aus? ii) Beeinträchtigt das Fehlen der Ig-artigen Domäne 24 das Interactom von FLNc, insbesondere bestimmter Zell-Signalwege, die Protein-Homöostasemaschinerie und der Zytoskelett-vermittelten Zell-Kontakte? iii) Wie wirken sich die spezifischen Phosphorylierungen in der Ig-artigen Domäne 24 auf molekularer und zellulärer Ebene aus? iv) Direkte Analyse der mechanosensitiven Eigenschaften von FLNc in lebenden Zellen. Dieses Projekt wird es uns ermöglichen, neue Einsichten in die Funktion von FLNc und dessen Ig-artige Domäne 24 zu gewinnen, und zwar insbesondere im Zusammenhang mit zellulären Signalwegen, dem Erkennen und Schutz vor mechanischer Belastung und Protein-Homöostase im normalen und erkrankten quergestreiften Muskel.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen