Molekülstruktur und Mechanismus der Filamentbildung zytoplasmatischer Intermediärfilament-Proteine aus normalen und pathologisch veränderten Zellen

正常和病理细胞胞质中间丝蛋白的分子结构和丝形成机制

• 批准号: 5357774
• 负责人: Professor Dr. Harald Herrmann
• 金额: --
• 依托单位: Neuropathologisches Institut
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5357774?language=en
• 关键词: Molek; lstruktur; und; Mechanismus; der

Aufgrund ihres Vorkommens und ihrer biophysikalischen Eigenschaften gelten Intermediärfilamente (IFs) als die entscheidenden Träger zellulärer Stabilität differenzierter Vertebratenzellen. Die Bildung der IFs aus ihren Untereinheiten, "coiledcoil"-Komplexen zweier a-helikaler Polypeptide, ist bisher nur unvollständig geklärt. Da die unterschiedlichen zytoplasmatischen IFs einem gemeinsamen Grundbauplan folgen und auch entscheidende Phasen des "Assembly" nach den gleichen Prinzipien ablaufen, haben wir uns entschlossen, die molekularen Bedingungen für die Filamentbildung an humanem Vimentin, einem homopolymerbildenden IF-Protein aufzuklären. In umfangreichen Vorarbeiten haben wir gezeigt, daß von diesen coiled-coil-Proteinen, wenn nicht im Ganzen, so doch von Teilen, Kristalle erhalten und deren Atomstrukturen mittels Röntgenbeugung gelöst werden können. Die gesamte Struktur soll nun durch die Kristallisation überlappender Peptide, im besonderen der nicht-a-helikalen Domänen abgeschlossen werden. Die Aufklärung der von den nicht-a-helikalen Domänen ausgehenden Wechselwirkungen ist die Voraussetzung, die dynamischen atomaren Umlagerungen während des in mehreren unterscheidbaren Stufen ablaufenden Filamentbildungsprozesses zu verstehen. Die hieraus gewonnenen Erkenntnisse sollen sodann auf die Bildung und Wirkungsweise der anderen cytoplasmatischen IF-Proteine angewandt werden. Ziel ist es, die Folgen erblicher Mutationen in IF-Proteinen, wie sie z.B. in Cardiomyopathien, epidermolytischen und neuralen Erkrankungen gefunden werden, für die Funktion der IFs molekular zu erklären. Dieses makromolekulare "Assembly" soll mit Hilfe von geeigneten IF-Protein-Peptiden im Detail aufgeklärt werden, und zwar in den bewährten in vitro-Systemen sowie in vivo durch Mikroinjektion in Zellen, die mit grünem fluoreszierenden Protein-markiertem Vimentin stabil transfiziert sind.

Aufgrund ihres Vorkommens und ihrer biophysikalischen Eigenschaften Intermediärfilamente（IFs）als die entscheidenden Träger zellulärer Stabilität differenzierter Vertebratenzellen. Die Bildung der IFs aus ihren Untereinheiten，“coiledcoil”-Komplexen zweier a-helikaler Polypeptide，ist bisher努尔unvollständig geklärt.当不规则的酶质体IFs形成一个基本的复合体，并在“组装”阶段完成后，我们将其引入，分子将形成人波形蛋白的丝状体，一个均聚的IF-Protein。在我们的研究中，如果不是在Ganzen中，我们可以从卷曲螺旋蛋白质中获得，那么从Teilen，Kristalle erhalten和deren Atomstrukturen中获得的Röntgenbeugung gelöst韦尔登就可以了。这种结构是通过肽的结晶化作用形成的，在没有螺旋状结构的领域中是韦尔登的。Die Aufklärung der von den nicht-a-helikalen Domänen ausgehenden Wechselfenkungen ist die Voraussetzung，die dynamischen atomaren Umlagerungen während des in mehreren unterscheidbaren Stufen ablaufenden Filamentbildungsprozesses zu verstehen.这一系列的研究结果都是通过对细胞质中的IF-蛋白进行韦尔登而获得的。这是IF蛋白的突变，就像它们的Z. B。在心肌病、表皮松解症和神经病患者中进行韦尔登，以实现IF分子的功能。这种“组装体”是通过韦尔登标记的IF-蛋白-肽在细胞内的组装而成，并通过Zellen的微注射在体外系统中进行体内组装，然后用荧光蛋白标记的波形稳定地转染。