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Gestresste Proteine

06.04.2018

Der MPI-P-Gruppenleiter Dr. Sapun Parekh und Prof. Nick Fawzi von der Brown Universität, USA haben im Rahmen des Human Frontier in Science Programms (HFSP) $ 750.000 für die nächsten drei Jahren erhalten, um die "Struktur und Biophysik ungeordneter Domänen, die RNP-Granula vermitteln: von Atomen zu Zellen" zu untersuchen. Die HFSP Research Grants finanzieren innovative, multidisziplinäre Projekte internationaler (interkontinentaler) Forschungsteams, bei denen das Fachwissen jedes Teammitglieds entscheidend für das Projekt ist.

Genauso wie ein Körper Organe enthält, enthält jede Zelle Organellen mit einer spezifischen Aufgabe. In der Zelle sind verschiedene Organellen im Allgemeinen durch Membranen vom umgebenden Zellmilieu getrennt.


Ursprüngliche und krankhaft veränderte RNP granulare Proteine. Messbalken 20μm.

©Parekh/MPIP

RNP (Ribonucleotid) -Körnchen sind eine Ausnahme: diese Klasse von zellulären Organellen sind sogenannte „membranlose“ Organellen. Sie enthalten RNA und ungeordnete Proteine, die in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit erhalten haben. Die molekularen Mechanismen, die ihre Bildung und Stabilität regulieren, werden erst jetzt aufgeklärt.

Zusätzlich zu einem fundamentalen Interesse aus Sicht der Polymerphysik und der Thermodynamik, wird angenommen, dass die strukturellen Merkmale verschiedener Körnchen (Granula) mit dem pathologischen Zustand der Zelle in Beziehung stehen. Darüber hinaus führen bestimmte Mutationen (Veränderungen) in Proteinen, die Stressgranula bilden, zu bekannten Erkrankungen wie der amyotrophen Lateralsklerose (ALS), die auch als Lou-Gehrig-Krankheit bekannt ist.

Das Parekh- und Fawzi-Team wird die molekularen Protein-Protein-Wechselwirkungen und strukturellen Veränderungen mit einer neuartigen Kombination von Analysemethoden untersuchen, um die durch krankheitsverursachende Missense-Mutationen in menschlichen Stress-Granula zu beobachten.

Die Fawzi-Gruppe, wird die Dynamik einzelner Aminosäuren in granulatbildenden Proteinen mittels Kernspinresonanz (NMR) auflösen, während die Parekh-Gruppe mittels molekularer Mikroskopie die Struktur und Dynamik von Proteinen in einzelnen Granula untersucht.

Durch die Kombination beider Techniken können die krankheitsbedingten Veränderungen des Granulats physikalisch-chemisch untersuchen werden und zum besseren Verständnis der des Entstehens der Erkrankung beitragen.

"Wir freuen uns sehr, unsere unterschiedlichen Expertisen in diesem sehr interessanten und wichtigen Problem ein zu bringen, um die molekularen Wechselwirkungen zu verstehen, die den nativen Stress-Granula und ihren Krankheitsmutanten zugrunde liegen und diese stabilisieren. Es ist sensationell, dass unser Projekt im hart umkämpften HFSP-Prozess ausgewählt wurde ", sagte Parekh.

Die Organisation Human Frontier Science Program (HFSPO) vergibt rund 30 Millionen US-Dollar, um die besten drei Prozent der eingereichten Projektanträge zu unterstützen. Die 31 Gewinnerteams von 2018 wurden aus einem einjährigen Auswahlprozess ausgewählt, der mit mehr als 770 Bewerbungen begann. Weitere Informationen zu HFSP-Zuschüssen finden Sie unter http://bit.ly/icCsdh.

Beate Schiewe | Max-Planck-Institut für Polymerforschung
Weitere Informationen:
http://www.mpip-mainz.mpg.de

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