Biogenese und molekulare Adaptation des NDH-1 Membranproteinkomplexes in Cyanobakterien

• Applicant: Professor Dr. Marc Nowaczyk
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 2012 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 220633464

Der NDH-1 Membranproteinkomplex (Komplex I) besitzt als Komponente der respiratorischen Elektronentransportkette eine Schlüsselrolle im Energiemetabolismus aller pro- und eukaryotischen Zellen. In Cyanobakterien ist er darüber hinaus am zyklischen Elektronentransport um Photosystem I und an verschiedenen Mechanismen zur CO2-Konzentrierung innerhalb der Zelle beteiligt. Diese funktionelle Vielfalt basiert auf einem modularen Konzept des Komplexes, wobei einzelne Module verschiedene Funktionen vermitteln und unterschiedlich kombiniert werden können. Die genaue Zusammensetzung, sowie der strukturelle Aufbau und die zugrundeliegenden Mechanismen sind jedoch größtenteils unbekannt. Weiterhin fehlen Informationen zur Biogenese und zur molekularen Adaptation des Komplexes. Basierend auf der Präparation aus dem thermophilen Cyanobakterium Thermosynechococcus elongatus soll eine strukturelle und funktionelle Charakterisierung der verschiedenen Komplextypen durchgeführt werden. Darüber hinaus soll insbesondere das NDH-1 Proteinnetzwerk durch eine Kombination aus Massenspektrometrie und Oberflächen-Plasmon- Resonanz Spektroskopie untersucht werden. Ziel ist hierbei neue transiente Proteinfaktoren zu identifizieren, die an der Biogenese oder an Anpassungsprozessen des Komplexes beteiligt sind.

• DFG Programme: Research Grants