Molekulare Struktur und Assemblierung von Cniden (Nematocysten)

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Die Nematocysten (Cniden) der Cnidaria sind die komplexesten sekretorischen Organellen, die im Tierreich bekannt sind. Obwohl wesentliche Fortschritte im Verständnis der molekularen Struktur erzielt wurden, ist der Mechanismus der molekularen Assemblierung erst im Ansatz verstanden. Aufbauend auf der Klonierung und Charakterisierung von Minikollagenen und von NOWA (nematocyst outer wall antigen) planen wir, die an der Assemblierung beteiligten Proteine zu identifizieren. Kapselproteine werden mittels 2D-Gelelektrophorese und anschliessender Massenspektrometrie (peptide mass fingerprinting und Tandem-MS) sowie N-terminaler Proteinsequenzierung identifiziert; hierzu stehen umfangreiche cDNA Bibliotheken zur Verfügung. Parallel dazu sollen Antikörper und GFP-Fusionskonstrukte hergestellt werden, um das Verhalten nematocystenspezifischer Proteine im zellulären Sekretionsprozess bzw. in den verschiedenen Stadien der Assemblierung der Nematocysten zu analysieren. Wir erhoffen so, die Funktion unterschiedlicher Nematocystenproteine bei der Assemblierung der Nematocysten zu verstehen. Wir erwarten, dass mit diesem Projekt die Aufklärung des generellen Bauprinzips dieser für die gesamte Tierklasse charakteristischen Organellen möglich sein wird. Das Projekt eröffnet in Zukunft ein Verständnis der Evolution dieser komplexen Organellen aus einfachen Vorläufern sowie einen Einblick in ein phylogenetisches Frühstadium von extrazellulären Matrixkomponenten, die in homologer Ausprägung auch bei Vertrebaten zu finden sind.