Understanding the mode of action of Bcl-2 family members on mitochondria: Identification of inhibitors and activators by proteomics strategies

• Applicant: Professor Dr. Christoph Borner
• Subject Area: Public Health, Healthcare Research, Social and Occupational Medicine
• Term: from 2003 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5409302

Die Proteine der Bcl-2 Familie sind wichtige Schaltstellen, welche eine menschliche oder tierische Zelle am Leben hält oder in den programmierten Zelltod (Apoptose) führt. Die Familie besteht aus Überlebensfaktoren (z.B. Bcl-2 und Bcl-xL) und Todesfaktoren (z.B. Bax und Bak), die auf Mitochondrien wirken. Hier regulieren sie die Permeabilität der äusseren Membran, das heisst die Möglichkeit, dass mitochondriale Faktoren wie Cytochrome c austreten und im Cytoplasma Caspase-abhängige und -unabhäng-ige Todessi gnalwege stimulieren können. Obwohl es bekannt ist, dass sich die Bcl-2 Familien Proteine an verschiedenen Orten der Zelle aufhalten, miteinander wechselwirken, und auf synthetischen Membranen Ionen- oder Protein Poren machen, sind ihre Wirkungsmechanismen immer noch ungeklärt. In unserer Arbeit möchten wir in lebenden und sterbenden Zellen physiologisch relevante Protein Partner von Bcl-xL, Bax and Bak identifizieren. Dazu werden Bcl-xL-, Bax- oder Bak-enthaltende Proteinkomplexe über Ko-Immunpräzipitation , Gel Filtration Chromatography und "blauer", nativer Gel Elekrophorese aufgereinigt, auf 2D Gelen getrennt und die Aminosäuresequenz der einzelnen Proteine mittels Massenspektrometrie bestimmt. Weiter planen wir durch Messung von ausgeschüttetem Cytochrome c aus gereinigten Mitochondrien Proteine zu isolieren, welche die äussere mitochondriale Membran schädigen und mit Hilfe eines mitochondrialen Import Assays den Mechanismus der mitochondrialen Translokation von Bax aufdecken.

• DFG Programme: Research Grants