Das Proteom und Interaktom des Glykogenstoffwechselapparates

01.01.2019 bis 31.12.2021

Das Proteom und Interaktom des Glykogenstoffwechselapparates
Globale Proteinidentifizierung und Quantifizierung sind von fundamentaler Bedeutung für die Aufklärung von molekularen Prozessen auf der Systemebene. In enger Zusammenarbeit mit den anderen Wissenschaftlern der SCyCode Forschergruppe, werden wir Proteom und Interaktom der Glykogengranula im Model-Cyanobakterium Synechocystis sp. PCC 6803 bestimmen, und dessen Dynamik in verschiedenen Phasen der Glykogen-Akkumulation und des Glykogen-Abbaus untersuchen. Wir werden unsere Untersuchungen auf eine quantitative Phosphoproteomics Analyse aller bekannten Serin/Threoin-Kinasen und Phosphatasen in Synechocystis ausdehnen, um deren potentielle Substrate unter bestimmten Bedingungen der Glykogen-Akkumulation zu identifizieren. Schlussendlich werden wir ein Protokoll entwickeln, das auf Proteinkorrelations-Profiling nach Dichtegradientenzentrifugation beruht, um die subzelluläre Lokalisierung und Zusammensetzung der Enzymkomplexe, die im Glykogenstoffwechel und Zuckeraufbau beteiligt sind, zu bestimmen. Dieses Protokoll wird dann angewendet um die räumliche und zeitliche Dynamik der Proteinkomplexe während des Umschaltens von Heterotrophie auf Autotrophie (von glykolytischem zu glykoneogenetischem Metabolismus) zu untersuchen. Dieses Projekt wird die volle Proteinzusammensetzung der Glycogengranula aufzeigen, sowie das Netzwerk von Proteininteraktionen aufzeigen, die im Zusammenhang mit der Regulation des Glykogenmetabolismus stehen. Ferner wird das Projekt das erste Netzwerk der Kinase/Phosphatase-Substrate in Cyanobakterien entschlüsseln, und dessen Beteiligung an der Regulation des Glykogenstoffwechsels aufklären. Es wird das erste räumliche Proteom eines Cyanobakteriums definieren und die Entdeckung bisher unbekannter Protein-Protein Interaktionen und Protein-RNA Komplexe, die an der Regulation des Glykogenstoffwechsels beteiligt sind, ermöglichen.