Projektergebnisse Strukturelle Charakterisierung des - Gepris

Strukturelle Charakterisierung des peroxisomalen PTS1-Importrezeptors und
interagierender Proteine
Antragsteller
Professor Dr. Wolfgang Schliebs
Ruhr-Universität Bochum
Institut für Biochemie und Pathobiochemie
Abteilung für Systembiochemie
Universitätsstraße 150
44801 Bochum
Telefon: +49 234 32-22033
Telefax: +49 234 32-14266
E-Mail: wolfgang.schliebs rub.de
Fachliche Zuordnung
Förderung
Zellbiologie
Förderung von 2003 bis 2009
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5396494
Projektergebnisse
Erstellungsjahr
2009
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Peroxisomale Matrixproteine werden nach ihrer Synthese im Cytosol von zyklisierenden PTS-Rezeptoren, Pex5
und Pex7, erkannt und zu ihrem Zielorganell transportiert. Nach der Dissoziation der Rezeptor-Cargo Komplexe an
der peroxisomalen Membran gelangen die gefalteten und oftmals oligomeren Cargo-Proteine auf unbekanntem
Wege in die peroxisomale Matrix, während die Rezeptoren unter ATP-Verbrauch in das Cytosol freigesetzt werden.
Im Rahmen des geförderten Projektes wurden die molekularen Grundlagen der frühen Ereignisse der
peroxisomalen Importwege analysiert. Die publizierten Daten belegen, dass die Bindung peroxisomaler
Cargo-Proteine im Cytosol zu Konformationsänderungen in Rezeptoren führt, die wahrscheinlich das Docking an
die Membran ermöglichen. Die Interaktion des PTS1-Rezeptors Pex5 mit dem peroxisomalem Dockingprotein
Pex14 wurde ebenfalls in strukturellen Details aufgeklärt. Interessantenweise zeigte sich im Laufe des Projektes,
dass Pex5 an der Membran nicht nur mit den bekannten Protein-Interaktionspartnern, sondern auch mit den
Phospholipiden der Membran wechselwirken kann. Dieser Befund führte zu der Hypothese, dass die Rezeptoren
selbst integrale Bestandteile einer sogenannten „transienten Pore" werden können und auf diese Weise den
Transfer von Cargo-Proteinen über die Membran ermöglichen. Aufbauend auf den Projektergebnissen und
abgeleiteten Theorien ergeben sich neue experimentelle Ansätze, die letztendlich zu einem Gesamtverständnis
des peroxisomalen Matrixproteinimportes führen können.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
Functional similarity between the peroxisomal PTS2 receptor binding protein Pex18p and the N-terminal
half of the PTS1 receptor Pex5p. Mol. Cell. Biol. 2004, 24:8895- 8906
Schäfer A, Kerssen D, Veenhuis M, Kunau WH, Schliebs W
Peroxisomal matrix protein import: the transient pore model. Nat Rev Mol Cell Biol 2005, 6:738-742
Erdmann R, Schliebs W
Pex5p, the peroxisomal cycling receptor, is a monomeric non-globular protein. J Biol Chem 2005,
280:24404-24411
Costa-Rodrigues J, Carvalho AF, Fransen M, Hambruch E, Schliebs W, Sa-Miranda C, Azevedo JE
Yeast Pex14p possesses two functionally distinct Pex5p and one Pex7p binding sites. J Biol Chem 2005,
280:35571-35578
Niederhoff K, Meindl-Beinker NM, Kerssen D, Perband U, Schafer A, Schliebs W, Kunau WH
Membrane association of the cycling peroxisome import receptor Pex5p. J Biol Chem 2006,
281:27003-27015
Kerssen D, Hambruch E, Klaas W, Platta HW, de Kruijff B, Erdmann R, Kunau WH, Schliebs W
Pex14p, more than just a docking protein. Biochim Biophys Acta 2006, 1763:1574-1584
Azevedo JE, Schliebs W
PTS2 co-receptors: diverse proteins with common features. Biochim Biophys Acta 2006.1763:1605-1612
Schliebs W, Kunau WH
Recognition of a functional peroxisome type 1 target by the dynamic import receptor pex5p. Mol Cell 2006,
24:653-66
Stanley WA. Filipp FV, Kursula P, Schuller N, Erdmann R, Schliebs W, Sattler M, Wilmanns M
Protein translocation into peroxisomes by ring-shaped import receptors. FEBS Lett 2007, 581:4795-4802
Stanley WA, Fodor K, Marti-Renom MA, Schliebs W, Wilmanns M
DFG-Verfahren
Beteiligte Person
Sachbeihilfen
Professor Dr. Wolf-Hubert Kunau
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