Struktur-Funktions-Beziehung von Cnx1 und Gephyrin bei der Bildung von Proteinclustern in pflanzlichen und tierischen Zellen

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Gephyrin und Cnx1 vereinen durch multiple Domänenfusion zwei Proteinfunktionen, die während der Biogenese des Molybdäncofactors zur Aktivierung von Molybdän führen. Neben dieser basalen Stoffwechselfunktion ist Gephyrin an der Bildung inhibitorischer Synapsen und der zellulären Lokalisierung von Glycin- und GABA-Rezeptoren beteiligt. Zahlreiche Proteinwechselwirkungen mit Neurorezeptoren, Cytoskelettkomponenten und Signaltransduktions-Mediatoren machen Gephyrin zu einem wichtigen Steuerungsprotein der Zelldifferenzierung. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die molekularen Grundlagen für die Multifunktionalität von Gephyrin zu identifizieren. Durch die Analyse verschiedener Domänen- und Splicevarianten von Gephyrin und den direkten Vergleich mit dem pflanzlichen Homologen Cnx1 sollen die Bedeutung der Domänenanordnung zueinander, die Rolle des Interdomänenlinkers und eine mögliche Funktionsdiversifizierung durch alternatives Splicen analysiert werden. Ferner soll untersucht werden, welche zusätzliche(n) Funktion(en) Cnx1 in pflanzlichen Zellen besitzt, da es aus zellbiologischer Sicht zahlreiche Analogien (z.B. Cytoskelett-Bindung) zu Gephyrin aufweist. Proteinwechselwirkungen von Gephyrin sollen splice- und domänenspezifisch kartiert und auf das pflanzliche System übertragen werden. Ein erstes Modell für die Bildung von Proteinclustern, bestehend aus einem hexagonalen Netzwerk, soll durch die Arbeiten bestätigt und charakterisiert werden.