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Struktur, Funktion und Regulation des 20S/26S-Ubiquitin-Proteasomsystems / SPP 1045

Structure, Function and Regulation of the 20S/26S Ubiquitin-Proteasomsystem

16.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Ziel ist es, diejenigen Arbeitsgruppen, die im Gebiet des Ubiquitin-Proteasomsystems forschen, zusammenzubringen, jüngere Arbeitsgruppen innerhalb dieses Forschungsgebiets zu unterstützen sowie durch regelmäßigen Informationsaustausch und Koordination durch Rundgespräche die Forschung auf diesem Gebiet zu intensivieren. Generell sollen bei allen im Rahmen des Schwerpunktprogramms unterstützten Forschungsvorhaben die Charakterisierung der funktionellen Mechanismen des Ubiquitin-Proteasoms im Mittelpunkt stehen.
Die Forschung der letzten Jahre hat gezeigt, dass proteasomale Komplexe nicht nur eine wichtige Rolle im ATP-Ubiquitin-abhängigen und -unabhängigen Protein-Turnover spielen, sondern dass dem proteasomalen proteolytischen System eine absolut zentrale Rolle bei der Regulation vieler zellulärer Prozesse zufällt. Zellteilung (Cyclin, Rb, p53) Transkriptionsfaktoraktivierung (NFkB) und Inaktivierung (c-jun, fos, mos, Mat-a), MHC-Klasse I-Antigenprozessierung, Abbau von Proteinen des Endoplasmatischen Retikulums (CPY, MHC, CFTR), Regulation der Apoptose, Abbau von falsch gefalteten Proteinen sind Beispiele dieser zentralen Rolle. Neben seiner Bedeutung für den Zellmetabolismus erweist sich das Proteasom zunehmend auch als Modell zur Analyse komplexer molekularer Strukturen und neuer enzymatischer Mechanismen als äußerst interessant. Ziel des Proteasomschwerpunktes ist es, die an unterschiedlichen Aspekten des Ubiquitin-Proteasom-Systems arbeitenden Gruppen zusammenzufassen. Die bearbeiteten Fragestellungen sind z.B.: die Struktur-Funktions-Beziehungen des 20S & 26S- Proteasomkomplexes und seiner Regulatoren, die Identifizierung neuer zellulärer Substrate, die Degradation von ER & Transmembranproteinen, die Prozessierung von MHC-Klasse I-Antigenen, die (regulatorische) Rolle Ubiquitin-konjugierender Enzyme im Zellmetabolismus, die Regulation des Ubiquitin-Proteasomsystems durch Signaltransduktionskaskaden, die Regulation des Zellzyklus sowie die Identifikation bisher unbekannter Regulatoren und entwicklungsspezifisch exprimierter Komponenten des Ubiquitin-Proteasomsystems.

Research during recent years has shown that proteasomal complexes play an important role in ATP-ubiquitin dependent and independent protein turnover. Moreover, the proteasomal proteolytic system plays a central role in the regulation of multiple cellular processes. Cell division, activation and inactivation of transcription factors, regulation of apoptosis, and the degradation of misfolded proteins are only some examples for this central role. In addition, the proteasome system establishes itself more and more as a model system for the analysis of complex structures and of new enzymatic mechanisms. Aim of the priority programme is to combine those research groups which work on the different aspects of the ubiquitin-proteasome system. Topics are the structure function relationship of the 20S and 26S proteasome complexes and of their regulators, the identification of new cellular substartes, the degradation of ER and transmembrane proteins, the processing of MHC class I antigens, the regulatory role of ubiquitin conjugating enzymes in cells metabolism, the regulation of the ubiquitin-proteasome system by signal transduction cascades and the developmentally expressed components of the proteasome ubiquitin system.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Peter-Michael Kloetzel
Institut für Biochemie der Medizinischen Faklutät Charité der Humboldt-Universität zu Berlin
Monbijoustraße 2 · 10117 Berlin
Tel.: (030) 450-528071 · Fax.: (030) 450-528921
E-Mail: p-m.kloetzel@charite.de