Analyse der Komplexbildung und Membranassoziation der heterotetramen Adaptorproteine AP -1 und AP-2 mit Cargoproteinen HIV-1 Nef und CD4

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Die heterotetrameren Adaptorproteinkomplexe AP-1 und AP-2 assoziieren mit Phospholipidmembranen und erkennen endozytotische Signalmotive membranständiger Proteine, die sie als Cargo aufnehmen und weiterleiten können. Die Bindungsstelle für das Tyrosin-basierte Signalmotiv YxxL liegt auf der |i-Untereinheit der AP-Komplexe. Für das sogenannte Dileuzin-Motiv (D/E)xxxLL, das den Transport von Proteinen zu Endosomen bzw. Lysosomen vermittelt, ist die Bindungsstelle auf den AP-Komplexen dagegen unbekannt. Das einzige cytosolische Protein, dessen intrazellulärer Transport über ein Dileuzin-Motiv erfolgt, ist das HIV-1 Nef Protein. Nef gehört zu den akzessorischen HIV-Proteinen und ist entscheidend für die produktive Virusreplikation und das Voranschreiten zu AIDS. Zu den Funktionen von Nef gehört die Manipulation intrazellulärer Proteintransportwege, insbesondere für die Rezeptorproteine CD4 und MHC I, durch die Interaktion mit AP-1 und AP-2. Die zentralen Ziele dieses Forschungsvorhabens sind die Formierung des Endozytose-aktiven CD4/Nef/AP-l/-2 Komplexes, die Analyse der Lipidbindungseigenschaften sowie die Kristallisation und Strukturbestimmung eines AP-Nef Komplexes. In Vorarbeiten haben wir die etwa 210 kDa großen heterotetrameren AP-1 und AP-2 fnwfc-Komplexe sowie einen 240 kDa großen Fusionskomplex mit Nef produziert und die Bindung an Phosphoinositol-markierten Lipidmembranen gezeigt. Die hier geplanten Arbeiten werden wesentlich zum Verständnis der molekularen Mechanismen der Clathrin-vermittelten Endozytose beitragen.