Dynamik und Biogenese von Peroxisomen in Säugerzellen: Aufbau und Funktion der peroxisomalen Teilungsmaschinerie

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Die molekularen Mechanismen, die der Vermehrung und Teilung von Peroxisomen, ihrer Dynamik und Biogenese zugrunde liegen, sind bisher wenig verstanden. Zur Aufklärung dieser zellbiologisch und klinisch relevanten Prozesse ist die Identifizierung und molekulare Charakterisierung der Komponenten der Teilungs- und Proliferationsmaschinerie sowie ihrer Wechselwirkungen und Funktionen erforderlich. In Vorarbeiten konnten wir erstmals eine duale Rolle für das Dynamin-ähnliche Protein DLP1/Drp1 und hFisl, einem Adaptorprotein für DLP1/Drp1, bei der Teilung von Peroxisomen und Mitochondrien nachweisen. Der Schwerpunkt des beantragten Projektes liegt auf der Identifizierung weitere Proteine der peroxisomalen Teilungsmaschinerie durch Screening mitochondrialer Proteine und durch subzelluläre Proteomanalyse Teilungs-arretierter Peroxisomen (durch 2D Gelelektrophorese und Massenspektrometrie). Die identifizierten Proteine sollen molekular- und zellbiologisch charakterisiert und funktioneil analysiert werden. Im weiteren soll der Einfluss von Isoformen des Pex11p, eines peroxisomalen Tubulationsfaktors, auf die Dynamik und die Teilung von Peroxisomen durch Expressions- und Mutationsstudien systematisch analysiert werden. In einem weiteren Teilbereich wird untersucht, ob Peroxisomen im Säuger miteinander fusionieren können. Die Untersuchungen sollen langfristig einen molekularen Zugang zu den Mechanismen der peroxisomalen Teilung und Vermehrung, ihrer Koordination, Regulation und Krankheitsrelevanz in Säugerzellen eröffnen.