Funktionsanalyse von Androglobin, einem neuartigen, mit männlicher Infertilität assoziierten sauerstoffbindenden Protein

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Hankeln; Professor David Hoogewijs, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Reproduktionsmedizin, Urologie ; Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317633050

Hämoglobin und Myoglobin sind die beiden am besten erforschten sauerstoffbindenden Atmungsproteine. Die postgenomische Ära hat ergeben, dass zusätzliche Globintypen in Säugetieren vorhanden sind, darunter das Neuroglobin und Cytoglobin. Vor kurzem konnten die Antragsteller eine neuartige, stark evolutionär konservierte Globinklasse identifizieren. Diese umfasst grosse,chimäre Proteinen mit einer N-terminalen Proteasedomäne und einer zentralen Globindomäne. Aufgrund ihrer starken Expression im Hodengewebe werden die Proteine als Androglobin (Adgb) bezeichnet. Die präliminäre Charakterisierung eines neu generierten Adgb-defizienten Mausmodells zeigt als Phänotyp eine Entwicklungsstörung während der Spermatogenese. Das kollaborative Projekt wird die physiologische Rolle, die biomedizinischen Implikationen und die Genregulation von Adgb in vivo und in vitro umfassend erforschen. Auf der Grundlage des Unfruchtbarkeitsphänotyps im Maus-Knockout-Modell konzentrieren wir uns zunächst auf die Hoden-spezifische Rolle von Adgb. Dabei werden Hoden und Spermien histologisch untersucht, die Sperma-Funktionalität getestet und auf molekularer Ebene Analysen des Transkriptoms und des Interaktoms durchgeführt. Biophysikalische und biochemische Studien sollen hypothetische enzymatische Funktionen oder eine signalvermittelnde Rolle von Adgb aufklären. In Zellkulturen mit gentechnisch modulierter Adgb-Expression wird eine potenzielle anti-oxidative Rolle von Adgb untersucht. Darüber hinaus werden wir die subzelluläre Lokalisation von Adgb bestimmen und die physikalisch-chemischen Eigenschaften des rekombinanten Proteins charakterisieren. Die Genregulation von Adgb wird durch Reportergen-Assays und epigenetische Ansätze analysiert, um Veränderungen des Expressionsniveaus unter pathologischen Bedingungen zu verstehen. Zusammenfassend werden unsere Studien sehr wahrscheinlich zu einem besseren molekularen Verständnis der männlichen Unfruchtbarkeit beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz