Labor Andrea Pichler

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Labor Andrea Pichler

Posttranslationale Modifikationen sind wirksame Werkzeuge, um Proteinfunktionen reversibel zu steuern. Ohne aufwendige Neusynthese von Proteinen können posttranslationale Modifikationen zelluläre Prozesse dynamisch steuern, wie etwa DNA-Reparatur, Transkription, Zellteilung oder Meiose. Neben der Phosphorylierung, Methylierung und Acetylierung gehört die Verknüpfung von Ubiquitin und SUMO (small ubiquitin related modifier) zu den am häufigsten genutzten, reversiblen Proteinregulatoren in der Zelle.

Abbildung 1 Aufbau der SUMO-Ketten: Der Arbeiter (rot) repräsentiert die konjugierenden SUMO-Enzyme. Bild vergrößern
Abbildung 1 Aufbau der SUMO-Ketten: Der Arbeiter (rot) repräsentiert die konjugierenden SUMO-Enzyme.

SUMO selbst ist ein kleines Protein, das die Funktionen anderer Proteine reguliert, wie z.B. deren Stabilität, Aktivität oder die intrazelluläre Lokalisierung. Die kovalente Bindung von SUMO an dessen Substrate wird Sumoylierung genannt und hat eine wesentliche Bedeutung für die Lebensfähigkeit der meisten Organismen. Die Sumoylierung wird von der hierarchisch ablaufenden Aktivität dreier Enzyme (E1, E2 und E3) durchgeführt und resultiert entweder in mono- oder multi-Sumoylierung des Zielproteins oder in der Verknüpfung einer SUMO-Kette (Abb. 1). Fehlregulationen dieser Prozesse sind für unterschiedliche Krankheiten, wie etwa Krebs und neuropathologischen Erkrankungen, von großer Bedeutung. In unserem Labor möchten wir die molekularen Mechanismen, die die Bindung von SUMO regulieren, verstehen. In unseren Studien legen wir großen Wert auf biochemische Ansätze in Kombination mit allgemeinen zellbiologischen Verfahren, um neue mechanistische Einblicke in die mächtige Komplexität SUMO-regulierender Enzyme zu erhalten.