FWF - Phosphatidylserinedecarboxylase - Phosphatidylserinedecarboxylase

Der Einbau von Lipiden in Membranen ist ein zentraler zellbiologischer Prozess zur Erhaltung der zellulären Organisation und Funktion. Während der letzten Jahre hat sich unser Labor sehr eingehend mit einem speziellen Phospholipid, dem Phosphatidylethanolamin (PtdEtn), beschäftigt, das eine sehr wichtige Rolle bei verschiedenen zellulären Prozessen und der Erhaltung der Membranintegrität spielt. Wir verwenden die Hefe Saccharomyces cerevisiae als experimentelles System, da dieser Modellorganismus aus biochemischer, molekularbiologischer und zellbiologischer Sicht für solche Studien hervorragend geeignet ist. In dem hier vorgeschlagenen Projekt wollen wir die mitochondriale Phosphatidylserindecarboxylase Psd1p, das Enzym, das den Hauptanteil des zellulären PtdEtn in der Hefe synthetisiert, genauer studieren. Frühere Untersuchungen in unserem Labor (FWF Projekt 17321) haben die zentrale Rolle dieses Enzyms im Lipidmetabolismus gezeigt. Erstaunlicherweise wurde aber das Enzym selbst in molekularer Hinsicht nur sehr spärlich untersucht. Aus diesem Grund schlagen wir folgende Strategie vor, um diese wichtige Frage zu behandeln:
(i) Wir werden die enzymatische Analyse von Psd1p erweitern und im Speziellen das aktive Zentrum und regulatorische Domänen des Proteins studieren.
(ii) Wir werden den Import von Psd1p in Mitochondrien studieren und dabei besonders die Rolle der Untereinheiten des Proteins und der speziellen Regionen (Signalsequenz, Targeting-Sequenzen, Membrananker) berücksichtigen.
(iii) Wir werden die Struktur und die Membrantopologie von Psd1p unter besonderer Berücksichtigung des Substratzugangs zum aktiven Zentrum des Proteins studieren. Ein langfristiges Ziel wird die Strukturaufklärung von Psd1p sein.
(iv) Wir werden physikalische, funktionelle und genetische Interaktionen von Psd1p mit mitochondrialen/zellulären Partner-Proteinen untersuchen, wobei die Einflüsse auf mitochondriale Funktionen und die zelluläre Verteilung von PtdEtn im Vordergrund des Interesses stehen werden. Diese Studien basieren hauptsächlich auf Vorarbeiten des Vorläufer-Projekts FWF 17321.