Investigation of the motor mechanical properties of a single cytoplasmic dynein during processive movement along a microtubule

• Applicant: Privatdozent Dr. Walter Steffen
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2006 to 2020
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 21030301

Motorenzyme sind zentrale Bestandteile fast aller biologischen Transportvorgänge; sei es in hochorganisierten Strukturen, wie im Muskel und Axonem, oder als Einzelmotor zum Transport von zellulären Bestandteilen. Inzwischen konnten eine ganze Anzahl von Krankheiten auf Mutationen von molekularen Motoren zurückgeführt werden. Unser Verständnis über die molekularen Wechselwirkungen während der Krafterzeugung ist jedoch noch begrenzt. Wir unterscheiden drei Klassen von Motorproteine: Myosin, Kinesin und Dynein. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Untersuchen zur Motormechanik des Myosins und Kinesins durchgeführt, allerdings nur sehr wenige an Dynein. Um einige der vielen ungelösten Fragen zur Funktion des Dyneins auf der molekularen Ebene zu verstehen, benötigt man Untersuchungsmethoden auf der Einzelmolekülebene. Wir benutzen den so genannten Hantel Versuchsansatz in der optischen Falle um Mikrotubulimotore zu untersuchen. In diesem Ansatz kann man sowohl processive und nicht-processive Motore untersuchen. Unsere Untersuchen dienen der Charakterisierung der Motormechanik. Es sollen aufgeklärt werden: die Aktion der Einzel- und Doppelkopfmotordomäne zu verstehen, die Beteiligung von stalk und stem am Kraft-erzeugenden Schritt und die Abhängigkeit der Motorfunktion von Dynein von Nukleotiden.

• DFG Programme: Research Grants