Going ‘off-road’, Transportmechanismus von Vesikeln mittels eines an Vesikeln generierten Aktin/Myosin-Netzwerks

• Antragsteller: Professor Dr. Eugen Kerkhoff
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 462333405

Bei unseren Arbeiten zur Untersuchung der Rolle von Aktin/Myosin-abhängigen Kräften im Vesikeltransport haben wir einen neuen Transportmechanismus in Oozyten und Melanozyten der Maus entdeckt, der auf der Bildung eines Aktinfilament/Myosin-Motorprotein Netzwerks an den Vesikelmembranen beruht. Wichtige Faktoren, die den Transportmechanismus vermitteln, sind Vesikel-assoziierte RAB GTPasen, Klasse 5 Myosin-Aktin-Motorproteine, der SPIRE/Formin Aktin-Nukleationskomplex und das Protein Melanophilin, das an Aktinfilamente, Mikrotubuli und Myosin 5A Motoren bindet. Entscheidende Fragen des Zusammenspiels dieser Faktoren und die Art der Krafterzeugung für die Vesikelbewegung sind noch nicht geklärt. In unserem Model erzeugt der SPIRE/Formin-Komplex Aktinfilamente an Vesikelmembranen und jedes Vesikel interagiert auf zwei Arten mit den Filamenten, indem es zum einen die Filamente verankert und zum anderen von Myosin-Motoren getrieben an ihnen entlang gleitet. Mit Hilfe von immortalisierten Melanozyten und Melanosomentransport als Zellkulturmodel, sowie der in vitro Rekonstitution von Aktin/Myosin-vermittelter Bewegung von Mikrokügelchen und mathematischen Modellen, planen wir die mechanistischen Grundlagen des Aktin/Myosin-vermittelten Vesikeltransportprozesses zu entschlüsseln. Unsere Arbeiten tragen zum Grundverständnis von exozytotischen Vesikeltransportprozessen bei, die die Grundlage für die Polarisierung und Kommunikation von tierischen Zellen bilden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen