Charakterisierung Membran-bindender Domänen Actin-assoziierter Proteine
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das komplexe Zusammenwirken von assoziierten Zytoskelettproteinen untereinander und die Wechselwirkung dieser Proteine mit Phospholipiden der Plasmamembran ist ein wichtiger Aspekt zellulärer Aktivität. Neuartige genetische und biophysikalische Untersuchungsmethoden erlauben nunmehr, die zellbiologische Bedeutung dieser vielfältigen, molekularen Interaktionsmechanismen genauer zu analysieren. Um verlässliche Aussagen über die molekulare Konformation und Funktion gezielter Proteindomänen hinsichtlich ihrer Wechselwirkung mit Membranen machen zu können, werden praktikable Strategien mit und ohne Gentechnik angewandt. Diese beinhalten neben der Analyse von Primärsequenzen und Sekundär- sowie Tertiärstrukturen die Synthese von Peptiden und/oder alternativ die Herstellung von GST-Fusionsproteinen sowie deren Rekonstitution in künstliche Membranmodelle (Liposomen oder an der Wasser-/Luftgrenze gespreitete monomolekulare Lipidfilme) bis hin zum Einbau in die Membran von lebenden Zellen. Als Messmethoden werden zunehmend biophysikalische Techniken für die Zellbiologie interessant. Hierzu zählen CD- und NMR-Spektroskopie, Kristallographie, Lipid- Monolayer-Expansionstechnik, Kalorimetrie sowie konfokale Mikroskopie unter Verwendung neuster in vivo Imaging-Techniken und der Einsatz Fluoreszenz markierter Proteindomänen. Es wurde bereits gezeigt dass einige der Aktin bindenden Proteine bezüglich ihrer Wechselwirkung mit der Zellmembran noch andere Funktionen übernehmen, als „nur" ein Aktingerüst zu organisieren und zu stabilisieren. Wir dürfen gespannt darauf sein, diese zu entschlüsseln.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Huntingtin associates with acidic phospholipids at the plasma membrane. J Biol Chem. 2005; 280(43): 36464-73
Kegel KB, Sapp E, Yoder J, Cuiffo B, Sobin L, Kim YJ, Qin ZH, Hayden MR, Aronin N, Scott DL, Isenberg G, Goldmann WH, DiFiglia M
- CapZ-lipid membrane interactions: a computer analysis. Theor Biol Med Model. 2006; 3: 30
Smith J, Diez G, Klemm AH, Schewkunow V, Goldmann WH
- Protein-lipid interactions: correlation of a predictive algorithm for lipid-binding sites with three-dimensional structural data. Theor Biol Med Model. 2006; 3:17
Scott DL, Diez G, Goldmann WH
- Mechano-coupling and regulation of contractility by the vinculin tail domain. Biophys J. 2008; 94: 661-670
Mierke CT, Kollmannsberger P, Zitterbart DP, Smith J, Fabry B, Goldmann WH
(Siehe online unter https://doi.org/10.1529/biophysj.107.108472) - Thermodynamic evidence of non-muscle myosin II-lipid-membrane interaction. Biochem Biophys Res Commun. 2008; 366/2: 500-505
Schewkunow V, Sharma KP, Diez G, Klemm AH, Sharma PC, Goldmann WH
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1016/j.bbrc.2007.11.170)
