Bedeutung posttranslationaler Modifikationen für die enzymatische Aktivität und zelluläre Lokalisation von humanen Guanylat-Bindungsproteinen

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Die Guanylat-Bindungsproteine (GBPs) sind gamma-Interferon induzierbare GTPasen, die zur Superfamilie der Dynamin-verwandten GTP-bindenden Proteine gehören. Diese zeigen eine relativ schwache Affinität zu Guaninnukleotiden, eine nukleotidabhängige Oligomerisierung und damit einhergehende Steigerung der GTPase Aktivität. Die GBPs verfügen außerdem über die einzigartige Fähigkeit GTP zu GMP zu spalten. Als biologische Funktion des humanen GBP-1 wurde die Vermittlung der antiproliferativen Wirkung inflammatorischer Cytokine beschrieben und es gibt Hinweise auf eine antivirale Wirkung gegen bestimmte Viren. Zwei posttranslationale Modifikation von hGBP-1 wurde bisher identifiziert. Die C-terminale Farnesylierung bewirkt die Anheftung an Membranen während die Rolle der Konjugation des Ubiquitin-verwandten Proteins ISG15 noch unklar ist. Wir wollen farnesyliertes und ISG15-konjugiertes hGBP-1 in vitro und in vivo herstellen und den Einfluss dieser Modifikationen auf die biochemischen Eigenschaften wie Nukleotidbindung, GTP-Hydrolyse, Oligomerisierung und Membranbindung sowie die zelluläre Lokalisation von hGBP-1 zu untersuchen. Die zellulären Bindungspartner von hGBP-1 sollen durch den Einsatz der modifizierten Formen von hGBP-1 als Köder isoliert und identifiziert werden. Das Projekt ist Teil einer aktiven Kooperationsstruktur mit vier weiteren Arbeitsgruppen, mit denen verschiedene Aspekte der posttranslationalen Modifikation von hGBP-1 untersucht werden. Diese Kooperationen reichen von der biochemischen Analyse von modifiziertem hGBP1 (AG Herrmann, Köln) und der Interaktion mit zellulären Bindungspartnern (AG Stürzl/Bauer, Erlangen) zur Rolle der Modifikation bei der Abwehr von Pathogenen (AG Schwemmle, Freiburg und AG Gessner, Regensburg).