001040013 001__ 1040013
001040013 005__ 20250303202208.0
001040013 0247_ $$aG:(GEPRIS)549981499$$d549981499
001040013 035__ $$aG:(GEPRIS)549981499
001040013 040__ $$aGEPRIS$$chttp://gepris.its.kfa-juelich.de
001040013 150__ $$aEin kovalenter und nicht-kovalenter makromolekularer Ansatz zur präzisen und schaltbaren Protein-Oligomerisierung: Grundlegende Einblicke und Kontrolle zellulärer Funktionen (R16#)$$y2025 -
001040013 371__ $$aProfessorin Shikha Dhiman, Ph.D.
001040013 450__ $$aSFB 1551 R16$$wd$$y2025 -
001040013 5101_ $$0I:(DE-588b)2007744-0$$aDeutsche Forschungsgemeinschaft$$bDFG
001040013 550__ $$0G:(GEPRIS)464588647$$aSFB 1551: Polymerkonzepte zum Verstehen zellulärer Funktionen$$wt
001040013 680__ $$aNatürlich vorkommende Proteine weisen unterschiedliche Strukturen und Größen auf, wobei einige bevorzugt als Monomere existieren, während andere Oligomere bilden. Diese Oligomere reichen von Dimeren bis zu größeren Clustern. Bemerkenswerterweise ist die Funktion eines Proteins untrennbar mit seinem strukturellen Zustand verbunden. Die Natur macht sich dieses Phänomen zunutze, um die Funktion eines Proteins genau zu steuern. Trotz der anerkannten Auswirkungen der Oligomerisierung auf die Proteinfunktion, bleiben komplizierte Mechanismen wie die Multivalenz, Konformation und Flexibilität, schwer greifbar. Diese Wissenslücke ist besonders ausgeprägt bei multifunktionalen Proteinen wie einigen Chaperone und Transkriptionsfaktoren, wie beispielsweise Nucleophosmin (NPM1). NPM1 nimmt überwiegend einen pentameren Zustand an und ist zwischen Nukleolus und Zytoplasma verteilt. NPM1 spielt eine wichtige Rolle bei mRNA-Transport, Modifikation der Chromatinarchitektur, Apoptose und Genomstabilität. Dabei wechselt es, je nach seiner spezifischen Funktion, zwischen Monomer, Pentamer und Decamer, sowie verschiedenen supramolekularen Zuständen. Um diese Herausforderung zu meistern, schlagen wir einen makromolekularen chemischen Ansatz vor, der mit der Aufgabe des SFB übereinstimmt, um eine präzise und schaltbare Protein-Multivalenz, Oligomerisierung und die Kontrolle der damit verbundenen Phasenübergänge zu erreichen. Dieser Ansatz kombiniert kovalente und nicht kovalente Designs durch Nutzung von Dendrimeren und Wirt-Gast-Wechselwirkungen. Unsere Forschung wird mit einem Dendrimer-basierten Modellsystem beginnen, um systematisch die Auswirkungen der Oligomerisierung auf die Multivalenz, Konformation und Flexibilität von Proteinen zu untersuchen. Anschließend werden wir die Veränderungen in der Phasentrennungsdynamik in verschiedenen Oligomerzuständen untersuchen, die Einblicke in zelluläre Prozesse und die Proteinregulation bieten. Zur Kontrolle der Proteinfunktion in unserem Modellsystem, schlagen wir einen Photocaging-Ansatz vor, der präzise und zeitlich programmierbare Proteinfreisetzung aus Oligomeren ermöglicht. Letztendlich ist es unser Ziel, einen supramolekularen Wirt-Gast-Ansatz mit multistimuli responsiver, schaltbarer Protein-Oligomerisierung, mit potenziellen Anwendungen in zellulären Systemen, zu erreichen. Diese Studie verspricht einen Beitrag zu einem tieferen Verständnis von Protein-Protein-Wechselwirkungen und der Feinabstimmung von Zellfunktionen zu leisten.
001040013 909CO $$ooai:juser.fz-juelich.de:1040013$$pauthority$$pauthority:GRANT
001040013 980__ $$aG
001040013 980__ $$aAUTHORITY