Neurobeachin, ein neues Protein im neuronalen Membranverkehr: biochemische und zellbiologische Analyse seiner Funktion

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Neurobeachin ist ein in meinem Labor neu identifiziertes neuronenspezifisches Multidomänenprotein von 327 kDa. Es bindet Proteinkinase A und ist sequenzverwandt mit LYST, einem an der Proteinsortierung im Post-Golgi-Endomembransystem beteiligten Protein. Neurbeachin ist primär zytosolisch, assoziiert aber mit postsynaptischen Plasmamembranen und vor allem mit tubulovesikulären Endomembranen, die sich trans-Golgi-nah häufen. Die Bindung an Golgi-nahe Membranen ist GTP- und Brefeldin-A-sensitiv. Die subzelluläre Lokalisiation von Neruobeachin, seine Verwandtschaft zu LYST und seine Coat-Protein-ähnliche GTP-abhängige Membranassoziation legen eine Rolle im Membranverkehr nahe, etwa bei der Zielsteuerung neuronenspezifischer Membranproteine. Seine Multidomänenstruktur spricht u.a. für eine Rolle als Gerüstprotein ('scaffolding protein'), das mehrere andere Proteine zu einem physisch und funktionell zusammenhängenden Komplex organisiert und der Regulation durch Proteinkinase A aussetzt. Im vorliegenden Vorhaben soll mit biochemischen und zellbiologischen Methoden die Funktion von Neurobeachin weiter untersucht werden. Unter anderem sollen funktionelle Domänen und die mit ihnen interagierenden Proteine identifiziert und die Beteiligung von Neurobeachin am intrazellulären Transport neuronaler Membranproteine (Transmitterrezeptoren, Ionenkanäle) untersucht werden. Ich erwarte von der Charakterisierung von Neurobeachin die Identifizierung neuer Wege und Mechanismen des Membranprotein-verkehrs und Beiträge zum Verständnis der Entwicklung, Plastizität und Regeneration des Nervensystems.