Mechanismen der Protein-Qualitätskontrolle des endoplasmatischen Retikulums

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Im endoplasmatischen Retikulum (ER) unterstützen zahlreiche Faktoren die Reifung sekretorischer Proteine. Dennoch entstehen als Nebenprodukte falsch gefaltete Polypeptide, die zur Bildung zytoto-xischer Aggregate neigen. Um Zellschäden zu vermeiden, exportiert ein Kontrollsystem fehlerhafte Polypeptide aus dem ER in das Zytosol, wo diese proteasomal abgebaut werden.Drei Projekte sollen zum Verständnis dieses Prozesses beitragen:1. Freie oder falsch verknüpfte Cysteine gehören zu den möglichen Strukturfehlern bei ER Proteinen. Da nicht bekannt ist, wie derartige Faltungsdefekte im ER erkannt werden, soll der Abbau von Sub-straten mit Cys-zu-Ala Mutationen analysiert werden. Eine bereits erzeugte Mutante wird durch einen unbekannten Abbauweg degradiert. Somit sollte dieser Ansatz die Identifikation neuer Elemente der Qualitätskontrolle ermöglichen.2. Genetische Daten implizieren, dass Mnl1 falsch gefaltete Glykoproteine demannosyliert und so deren Abbau zu initiiert. Ein in-vitro System soll charakterisieren, wie Mnl1 seine Substrate erkennt und prozessiert. Erste Untersuchungen unterstützen die Annahme, dass Mnl1 eine Mannosidase ist.3. Die HRD Ligase bindet mit ihrer luminalen Domäne Substrate und ubiquityliert diese über ihre zytosolische Domäne. Um zu klären, wie diese Prozesse durch die fünf Untereinheiten der Ligase gekoppelt werden, soll die Architektur der Ligase durch kryo-Elektronenmikroskopie bestimmt werden.