Rolle des Ind1-Proteins bei der Assemblierung der FeS-Cluster des mitochondrialen Komplex I

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Der Komplex I der mitochondrialen Atmungskette katalysiert die Elektronenübertragung von NADH auf Ubichinon, gekoppelt mit der Translokation von vier Protonen über die innere Mitochondrienmembran. Mit mehr als 40 Untereinheiten, einer Gesamtmasse von ca. 1 Million Dalton und acht Eisen-Schwefel (FeS)-Clustern (zwei vom Fe2S2-Typ und sechs vom Fe4S4-Typ) ist er das größte bekannte FeS-Protein. Über die Assemblierung der Komplex I Untereinheiten und den Einbau der FeS-Cluster ist noch wenig bekannt. Vor kurzem konnten wir zeigen, dass das Cfd1/Nbp35-ähnliche Protein Ind1 der Hefe Yarrowia lipolytica eine wichtige und spezifische Rolle bei der Assemblierung der FeS-Cluster von Komplex I spielt. Der zugrunde liegende Mechanismus ist jedoch ungeklärt. Im Rahmen des hier beantragten Forschungsprojekts soll zunächst der Komplex I Assemblierungsdefekt, der infolge der Ind1-Deletion auftritt, im Detail analysiert werden. Zur Klärung der Ind1-Spezifität soll die Übertragung von EPR-detektierbaren FeS-Clustern auf isolierte apo-Untereinheiten von Komplex I in-vitro untersucht werden. Schließlich soll das Zusammenspiel von Ind1 mit dem generellen mitochondrialen FeS-Cluster Biosynthesesystem und weiteren, bisher unbekannten Faktoren mit Hilfe eines „high copy“ Suppressorscreens in Y. lipolytica untersucht werden. Dieser Ansatz sollte die Identifikation von Kandidatengenen für Komplex I Defekte des Menschen ermöglichen, welche nicht auf Mutationen in Genen für Komplex I Untereinheiten beruhen.