Untersuchungen zur strukturellen Dynamik der AAA+ ATPase p97 in unterschiedlichen funktionellen Zuständen

不同功能状态下 AAA ATPase p97 的结构动力学研究

• 批准号: 208200184
• 负责人: Dr. Ashwin Chari
• 金额: --
• 依托单位: Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Karl-Friedrich-Bonhoeffer-Institut) (aufgelöst)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/208200184?language=en
• 关键词: Untersuchungen; zur; strukturellen; Dynamik; der

p97 (auch Cdc48 und VCP genannt) ist eine Chaperon-ähnliche, hexamere molekulare Maschine der AAA+ Familie, welche in der Lage ist, durch Hydrolyse von ATP gewonnene chemische Energie in mechanische umzuwandeln. In der Zelle vermittelt p97 im Zusammenspiel mit Substrat-rekrutierenden und -prozessierenden Kofaktoren die proteasomale Degradation von fehlgefalteten Proteinen des Endoplasmatischen Reticulums (ERAD) und homotypische Membranfusionsprozesse. p97 ist in allen Eukaryoten essenziell, und Mutationen im p97-kodierenden Gen des Menschen verursachen familiäre Proteinopathien. Obschon einzelne strukturelle „Schnappschüsse“ von p97 während des ATPase Zyklus existieren, sind sowohl der Mechanismus als auch die Konformationslandschaft von funktionellen Zuständen dieser dynamischen molekularen Maschine weitgehend unverstanden. Ziel dieses Vorhabens ist es, die funktionellen Raumstrukturen von p97 in unterschiedlichen Stadien des ATPase-Zyklus durch hochauflösende Kryo-Elektronmikroskopie zu bestimmen. Insbesondere wird untersucht, wie der Konformationsraum von p97 während des ATPase-Zyklus durch die Bindung unterschiedlicher Kofaktoren beeinflusst wird. Darauf aufbauend soll untersucht werden, welchen Einfluss Proteinopathie verursachenden Mutationen auf den Konformationsraum von p97 ausüben. Schließlich soll das Wechselspiel der einzelnen Ensembles von Konformeren während eines ATPase- Zyklus durch zeitaufgelöste Kryo-Elektronenmikroskopie analysiert werden. Die gewonnen Einsichten werden maßgeblich zum Verständnis der Funktionsweise von p97 und ihrer Beeinträchtigung durch krankheitsverursachende Mutationen beitragen.

p97（也包括Cdc 48和VCP）是AAA+家族的一种分子伴侣，在拉格分子中起重要作用，通过ATP水解产生化学能。在Zelle p97中，使用基质修复和蛋白酶体降解技术研究了网状内皮细胞（ERAD）的蛋白酶体降解和同型膜融合过程。p97存在于艾伦真核细胞中，并在p97-kodierenden Gen des Menschen verursachen familyäre Proteinopathien中发生突变。通过对p97细胞膜ATP酶活性的观察，发现了一种“Schnappschüsse”结构，这种结构的机理也是动力学分子动力学机械的不确定性。这是一个非常有意义的问题，p97的功能性空间结构在ATP酶-Zyklus体育场通过Kryo-Elektronmikroskopie进行优化。因此，p97的构象空间会通过结合不稳定的Kofaktoren而被ATP酶-Zyklus所感染。因此，我们必须了解韦尔登，并在p97的构象空间上发现蛋白质病变的影响。Schließlich soll das Wechselspiel der einzelnen Ensembles von Konformeren während eines ATPase- Zyklus durch zeitaufgelöste Kryo-Elektronenmikroskopie analysiert韦尔登. Die gewonnen Einsichten韦尔登maßgeblich zum Verständnis der Funktionsweise von p97 and ihrer Beeinträchtigung durch krankheitsverursachnut Mutationen beitragen.