Oxidative Proteinfaltung im mitochondrialen Intermembranraum parasitischer Protisten

• Antragsteller: Professor Dr. Marcel Deponte
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259182840

Die Entdeckung der Redoxproteine Mia40/CHCHD4 und Erv1/ALR sowie die Aufklärung ihrer Relevanz für die oxidative Proteinfaltung im mitochondrialen Intermembranraum (IMR) von Hefe und Säugetieren begründeten ein neues Forschungsgebiet der Redoxbiologie und mitochondrialen Biogenese. Das Fehlen von Mia40/CHCHD4 in einer Vielzahl von Einzellern wirft grundlegende und kontroverse Fragen hinsichtlich der Konservierung und Evolution dieses essentiellen Prozesses auf. Arbeiten Erv-Homologe von Protisten alleine oder verwenden sie einen Mia40-Ersatz für die oxidative Proteinfaltung? Ist es darüber hinaus möglich, Unterschiede zwischen den essentiellen Proteinimportmaschinen von Optisthokonten und parasitären Protisten für zukünftige Interventionsstrategien zu nutzen? Das Hauptziel der aktuellen Förderperiode besteht darin, zu klären, ob für die oxidative Proteinfaltung im IMR des Modellorganismus Leishmania tarentolae und verwandter (pathogener) Eukaryoten ein Einkomponenten- oder Zweikomponentensystem erforderlich ist. Welches Protein ersetzt Mia40 in diesen Organismen? Oder werden IMR-Substratproteine direkt durch Erv-Homologe oxidiert? Wir werden diesen Fragen in drei verschiedenen Arbeitspaketen in L. tarentolae und Bäckerhefe nachgehen. Erstens werden wir die physiologische Funktion der "kinetoplastida-specific second" (KISS) Domäne von LtErv analysieren, einschließlich ihrer möglichen Rolle als Chaperon für IMR-Substratproteine unter Hitzestress. Zweitens werden wir unseren Vergleich von Substrat- und LtErv-Interaktomen abschließen, um geeignete Mia40-Ersatzkandidaten zu identifizieren. Drittens werden wir die Analyse und Validierung der besten Kandidaten abschließen, wobei u.a. ein CRISPR-Cas9 Screening in L. tarentolae und ein funktionelles Überlebensscreening für LtErv/Mia40-Ersatzkandidatenpaare in Hefe durchgeführt werden soll.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen