SFB 1551 Seminarreihe Veranstaltung - Lin Guo & Rohit Pappu

Die Professoren Lin Guo und Rohit Pappu werden am 2. Mai 2023 zu einem Vortrag kommen.

*Verborgene Komplexität von Kondensaten, die sich aus einfachen Systemen bilden*

Zusammenfassung:

Die Anwendung der Physik assoziativer Makromoleküle hat zu der zunehmenden Erkenntnis geführt, dass sich Kondensate, selbst in relativ einfachen Systemen, über Hierarchien von Prozessen bilden, die durch sequenzkodierte molekulare Grammatiken gesteuert werden, die über LLPS hinausgehen. In dem Vortrag werden Daten und Ergebnisse aus Experimenten und Simulationen vorgestellt, die die Bedeutung der Phasentrennung in Verbindung mit Perkolation für Systeme, die durch homotypische Wechselwirkungen gesteuert werden, sowie die Bedeutung der Kopplung zwischen Mikrophasen- und Makrophasentrennung in Systemen, in denen homotypische und heterotypische Wechselwirkungen zusammenwirken, hervorheben. Darüber hinaus werden weitergehende Implikationen für komplexe Mehrkomponentensysteme diskutiert.

von Professor Rohit Pappu

Universität Washington in St. Louis

Abteilung für Biomedizinische Technik

*Umkehrung von abweichenden Phasenübergängen des ALS-assoziierten Krankheitsproteins: FUS*

Zusammenfassung:

Die Flüssig-Flüssig-Phasentrennung (LLPS) vermittelt die Bildung verschiedener membranloser Organellen, wie z. B. Stressgranula (SGs) im Zytoplasma. Trotz des eindeutigen biologischen Nutzens kann eine dysregulierte Flüssig-Flüssig-Phasentrennung nachteilig sein. So reichern beispielsweise phasengetrennte Stressgranula RNA-bindende Proteine (RBPs) wie TDP-43 und FUS an, die eine intrinsische Tendenz zur Bildung von Fibrillen haben, die eng mit tödlichen neurodegenerativen Erkrankungen wie der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) und der frontotemporalen Demenz (FTD) verbunden sind. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie Zellen die Flüssig-Flüssig-Phasentrennung von biomolekularen Kondensaten regulieren, was die Aufrechterhaltung günstiger Phasen und die gleichzeitige Verhinderung pathologischer Phasentrennung und Fibrillierung einschließt. Da RNA-bindende Proteine hauptsächlich im Zellkern lokalisiert sind, kann die Phasentrennung von FUS und TDP-43 sowohl durch Kernimportrezeptoren als auch durch kurze RNAs reguliert werden. Zum Beispiel fanden wir heraus, dass die Phasentrennung von FUS durch Karyopherinβ2 (Kapβ2) reguliert werden kann, das das Prolin/Tyrosin-Kernlokalisierungssignal (PY-NLS) am C-Terminus des FUS-Proteins erkennt. Auf der anderen Seite kann die Phasentrennung von TDP-43 durch den Importina/Karyopherinb1-Komplex reguliert werden, der an das kanonische NLS von TDP-43 bindet. In vivo verhindert Kapβ2 die Anhäufung von FUS in Stressgranula und stellt die nukleäre FUS-Lokalisierung und -Funktion wieder her. Durch die Verhinderung und Umkehrung des abweichenden FUS-Phasenübergangs und der zytoplasmatischen Lokalisierung ist Kapβ2 in der Lage, die durch krankheitsbedingten FUS verursachte Neurodegeneration zu retten. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Regulierung von FUS LLPS durch nukleare Importrezeptoren eine potenzielle therapeutische Strategie für ALS/FTD sein könnte.

von Professor Lin Guo

Thomas Jefferson Universität

Abteilung für Biochemie und Molekularbiologie

LinGuo_RohitPappu_Talk_Ankündigung_02052023