Erforschung der Genexpression bei Bindungsproteinen
Das Protein SRF (Serum-Response-Faktor) reguliert die Expression von "immediate early" Genen (IEG), d.h. Genen, die die Zelladhäsion und -migration und viele muskelspezifische Gene regulieren. Letztere gehören zu den SRF-Target-Genen. Die exklusive Binding von MAL- und MKL2-Koaktivatoren ist die Voraussetzung für die differenzielle Regulierung der SFR-Expression. Die MAL- und MKL2-Aktivität wird durch die Interaktion mit G-Actin reguliert, einer Untereinheit von Mikrofilamenten im Zytoskelett. Wie sich zeigte, führt eine Depletion von G-Actin zur Akkumulation von MAL im Nukleus, wobei die Bindung den MAL-Import in den Nukleus und die Transkription hemmt. Das Projekt "SRF cofactors" (Cell Biology of SRF cofactors) untersuchte den Einfluss der G-Actin-Bindung auf all diese Ereignisse. Ziel war die Entwicklung eines Systems zur Darstellung der MAL-Aktivität in Echtzeit und die Untersuchung der Interaktion zwischen MAL und Actin sowie zwischen MAL und SRF in lebenden Zellen. MAL erkennt mithilfe einer sogenannten RPEL-Domäne (einem G-Actin-bindenden Element) die G-Actin-Konzentration in der Zelle. Studien zeigten, dass die Bindung von Actin an RPEL1- und RPEL2-Peptide meist über hydrophobe Interaktionen erfolgt. Zur Validierung der Ergebnisse entwickelten die Partner Disruptionsmutanten, die mit der MAL-Actin-Bindung interferieren. Dies stützte die ursprüngliche These, da all diese Mutationen zumindest teilweise eine MAL-Deregulation zur Folge haben. Anhand des Förster-Resonanzenergietransfers (FRET) wurde die MAL-Actin-Interaktion während der Signalübertragung überwacht. FRET konnte in fixierten Zellen zwischen den beiden Proteinen MAL-GFP und mCherry-Actin beobachtet werden. Da MAL an Zellbewegung und Metastase beteiligt ist, könnte auf Basis der Projektergebnisse die MAL-Actin-Interaktion weiter erforscht werden, was auch richtungsweisend für die Entwicklung neuer Krebstherapien sein könnte.
