Molekularer Mechanismus der Biosynthese von Fe/S Proteinen in Mitochondrien

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Eisen-Schwefel (Fe/S) Cluster sind wichtige Cofaktoren von Proteinen, die an verschiedenen metabolischen und regulatorischen Prozessen mitwirken. Die Biogenese der Fe/S Proteine wird seit kurzem intensiv untersucht. In Eukaryonten spielen Mitochondrien eine zentrale Rolle bei der Biosynthese der Fe/S Proteine. Die Organellen enthalten eine komplexe Biosynthesemaschinerie die aus ca. 10 Proteinen besteht. Diese Maschinerie ist neben der Synthese von mitochondrialen Fe/S Proteinen auch an der Bildung von Fe/S Proteinen außerhalb der Organelle beteiligt. Ein mitochondrialer ABC Transporter (Atm1p) vermittelt den Export von Fe/S Clustern oder einer verwandten Verbindung aus dem Mitochondrium. Im vorliegenden Förderungsantrag soll am Modellorganismus Hefe der molekulare Mechanismus der Fe/S Cluster Bildung im Mitochondrium aufgeklärt werden. Ein zentrales Ziel des Vorhabens ist die eingehende Analyse der Funktion der einzelnen Komponenten, um daraus ein molekulares Modell der Fe/S Protein Biosynthese zu entwickeln. Ein weiteres Anliegen ist das Verständnis der molekularen Struktur der Fe/S Cluster Biosynthesemaschinerie. Ein makromolekularer Komplex soll in seiner Zusammensetzung und Stöchiometrie charakterisiert und in der Folge strukturell untersucht werden. Da eine homologe Biosynthesemaschinerie in allen Eukaryonten konserviert ist, sollten unsere Untersuchungen übertragbar sein auf mögliche menschliche Erkrankungen als Folge von Störungen in der Fe/S Protein Biosynthese.