Struktur und Dynamik des Kernporenkomplex in lebenden Zellen

活细胞核孔复合体的结构和动力学

• 批准号: 163432739
• 负责人: Professor Dr. Achilleas Frangakis
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Biophysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/163432739?language=en
• 关键词: Struktur; und; Dynamik; des; Kernporenkomplex

Kernporenkomplexe sind Strukturen in der den Zellkern umgebenden Doppelmembran, der Kernhülle. Sie fungieren als „Tore“ für Proteine und RNA-Moleküle. Der Kernporenkomplex erfährt eine immense Reorganisation während der Mitose, deren genauer Ablauf noch nicht vollständig aufgeklärt ist, da es bisher nicht gelungen ist diesen Prozess unter hochauflösenden Bedingungen zu beobachten. In diesem Projekt wollen wir die Formation des Kernporenkomplexes zu bestimmten Zeitpunkten in der späten Phase der Mitose unter quasi-nativen Bedingungen mittels konventioneller und cryo Elektronentomographie vitrifizierter Sektionen und anschließender Einzelpartikelanalyse untersuchen. Wir haben eine Methode entwickelt, um fluoreszenzmarkierte Nucleoporine, die Bausteine der Kernporenkomplexe, in hochdruckgefrorenen Proben zu lokalisieren. Somit ist es möglich den genauen Entwicklungszeitpunkt der Pore zu bestimmen und diesen mit seiner im Elektrotomogram sichtbaren makromolekularen Struktur zu korrelieren. Die Zeitrafferanalyse ermöglicht es, hochauflösende 3D-Daten der verschiedenen Reorganisationsphasen zu bekommen und so die Dynamik des Kernporenkomplexes auf molekularem Level zu analysieren. Durch diese in silico Reinigung und die Mittelung hunderter Kernporenkomplexe sollten wir ein dreidimensionales Bild erhalten, das eine Auflösung hat bei der die einzelnen Nucleoporine und ihre Dynamic sichtbar ist. Letztendlich werden wir beispiellose Einblicke in die Struktur und Dynamik der Formation des Kernporenkomplexes erhalten.

Kernporenkomplex是Zellkern的结构，它是Kernhülle的双膜结构。您的真菌是蛋白质和RNA分子的“托”。这一复杂的核心问题导致了Mitose的大规模重组，但总体而言，Ablauf并没有扩大规模，这一过程并不意味着要进行更大规模的重组。在本项目中，我们将利用常规和低温电子显微镜玻璃化分离技术，对核孔复合体的形成进行分析，以确定核分裂相的时间点。我们有一种荧光标记核嘌呤的方法，用于检测核孔复合物的高浓度。Somit ist es möglich den genauen Entwicklungszeitpunkt der Pore zu bestimmen und diesen mit seiner im Elektrotomography sichtbaren makromolekularen Struktur zu korrelieren.该Zeitrafferanalysis ermöglicht es，hochauflösende3D-Daten versedenen重组sphasen zokommen和so didynamik kernporenkomplex auf molekularem Level zu analysieren。通过计算机模拟，我们可以得到一个三维的图像，这是一个在核孔蛋白和其动态sichtbar之间的增强。我们韦尔登将在核孔复合体形成的结构和动力学中形成一个小块。

项目成果

Correlative light- and electron microscopy with chemical tags.

• DOI: 10.1016/j.jsb.2014.03.018
• 发表时间: 2014-05
• 期刊: Journal of structural biology
• 影响因子: 3
• 作者: Perkovic M;Kunz M;Endesfelder U;Bunse S;Wigge C;Yu Z;Hodirnau VV;Scheffer MP;Seybert A;Malkusch S;Schuman EM;Heilemann M;Frangakis AS
• 通讯作者: Frangakis AS