Робоча група цитоскелета

Напрямки діяльності:

Структура і динаміка білкових волокон цитоскелета (мікротрубочки), з тимчасовим дозволом рентгеноструктурного дослідження біологічних полімеризації і коливань з використанням синхротронного випромінювання, структури, біохімії і молекулярної біології тубуліну, мікротрубочок пов'язаних білків і моторних білків нервових клітин, білкової кристалографії, електронної мікроскопії, обробки зображень, автоматизованого світловій мікроскопії пористого руху і транспортних процесів, ролі тау-білка і фосфорилювання білків при хворобі Альцгеймера і в комірці моделі.

Поточний фокус дослідження:

(1) тау-білка (и) і хвороба Альцгеймера: тау-протеїну є мікротрубочок пов'язаних білків (MAP), яка грає в диференціації нервових клітин відіграють важливу роль в патологічному стані "в парі гвинтових ниток" (PHF) хвороби Альцгеймера Хвороба ненормальний агрегатів в той час як фосфорильовані. Ми вивчаємо ферментів (кіназ, фосфатази), які контролюють фосфорилювання, регуляція динаміки мікротрубочок тау-білка, походження і структура Alzheimerfilamente. У пошуках причини цього патологічного агрегації показало, що він прискорює окислювальні процеси, що призводять до димер для зшивання тау, а також негативно заряджені молекули цитоплазми, такі як рибонуклеїнових кислот. Звідти до спектроскопічного методу була розроблена для дослідження агрегації в пробірці і перевірити потенційні інгібітори агрегації. Паралельно з агрегацією тау високо фосфорілірованний, які, ймовірно, призводить до відриву від природного партнера білка (МТ). Особливо сильна зв'язок з протеїнкінази знака (знаків) постраждали. Виявилося, що ця кіназа відбувається не тільки в мозок хвороба Альцгеймера, але широко поширені і можуть фосфорилювати інших мікротрубочок пов'язаних білків. MARK являє собою новий клас протеїнкінази, які, ймовірно, бере участь у вираженні і обслуговування асиметрію і полярність клітин. Гіперекспресія MARK в клітинах, або підключення індукований промотор (ТЕТ) системи призводить до розпаду мікротрубочки цитоскелета і, отже, загибелі клітин. Тут знову, з'єднання брехати загибель нейронів при деменції Альцгеймера, де також втрата полярності спостерігається нейронами.

(2) динаміка мікротрубочок, фосфорилювання карти і мітозу: на відміну від інших біополімерів може мікротрубочок стохастически перемикання між фазами росту і занепаду і вперед, клітина використовує цю властивість, наприклад, в освіті мітотичного веретена. Динаміка окремих мікротрубочок може супроводжуватися відео-мікроскопії. Ми дослідили, як динамічної нестійкості пов'язаний з фосфорилюванням пов'язаних білків. Ми повинні продовжувати ступінь фосфорилювання картах Phosphopeptidkartierung і моноклональних антитіл на прогресію клітинного циклу і корелює з динамікою мікротрубочок.Було встановлено, що ендогенні або стабільно трансфіцірованних Карти високо фосфорілірованний під час мітозу і просто його з мікротрубочок. Ось сайт фосфорилювання особливо відзначити, що фосфорилюється цАМФ-залежної кінази, і в результаті в тому, що тау-протеїну відділяється від мікротрубочки, так що вони можуть бути динамічними. Цей ефект було виявлено також у клітинах нейронального походження. Мітотичний фосфорилювання може, і "ненормальні" фосфорилювання в нейронах Альцгеймера виявляють дивовижну схожість, яке може бути визнано іншими ", як хвороба Альцгеймера" антитіл, так що з цим в подібних механізмів активації включають певні кінази.

(3) Мотор білка: для транспортних везикул в нервових клітинах є "моторних білків" відповідальність за ковзають уздовж мікротрубочок. Ми вивчаємо структуру і рухливість білка кінезін двигуна (двигунів), яка складається з силового генеруючих область голови і стрижень-хвіст області. Хвіст домену димеризуется через "біспіральні" взаємодій. Це вдалося в перший раз, двигун білка кристалізуються в його функціональному стані димеризованих і з'ясувати по рентгеноструктурного аналізу синхротронного випромінювання. Структура показує два двигуна області кінезін димер (и), кожен з центральних бета-листів і флангові-спіралей, а також сайт зв'язування нуклеотидів (АТФ). Nukleotidbindungsstelle показує схожість з іншими АТФ або ГТФ-зв'язуючих білків (наприклад, сигнал трансдуцірующій G білків або міозин м'язового білка). Варто зазначити, що молекулярний комплекс складається з двох різних симетрій: хвіст-спіралі обертаються на 180 °, 120 ° навколо своєї голови. Така форма молекули не співпадає з симетрією мікротрубочок, на якій ковзає по кінезін. Тому варто припустити, що існує значний рух в конформаційні зміни, які приводяться в дію гідролізу АТФ кінезіна.

Поштова адреса:

Професор д-р Екхард Mandelkow
Notkestrasse 85
з / DESY
22607 Hamburg
Тел +49-40-8998-2801
Факс. +49-40-89716810
Mail. mand@mpasmb.desy.de