Analyse ULK1-abhängiger und -unabhängiger Autophagie

Autophagie

Autophagie ist ein lysosomaler Prozess, der für den Abbau von alten Zellbestandteilen, wie Proteinen, Organellen oder Zytoplasma verantwortlich ist. Im Gegensatz zur Apoptose werden hierbei nicht ganze Zellen von Phagozyten recycled, sondern nur Zytoplasma und Zellorganellen innerhalb der Zelle. Die Autophagie stellt eine Art Qualitätssicherung für die Zelle dar und gewährleistet dadurch die zelluläre Homöostase. Demzufolge ist es nicht überraschend, dass die Deregulierung von Autophagie in vielen Krankheitsbildern eine Rolle spielt und in Form der 'protektiven Autophagie' an der Tumorgenese und Therapieresistenz beteiligt ist.

Der zelluläre Prozess der Autophagie wurde bereits in den 1960er Jahren beobachtet, die molekulare Charakterisierung dieses Prozesses erfolgte jedoch erst in den letzten 20 Jahren. 2016 erhielt Prof. Yoshinori Ohsumi den Nobelpreis für Physiologie und Medizin für seine bahnbrechenden Arbeiten über die molekularen Mechanismen der Autophagie. Autophagie beschreibt den Prozess der zellulären "Selbstverdauung", die unter Stressbedingungen induziert werden kann. Diese Stressbedingungen umfassen Nährstoffmangel, den Entzug von Wachstumsfaktoren, die Infektion mit intrazellulären Pathogenen oder die Proteinaggregation. Dementsprechend sind Autophagie bzw. ihre Fehlregulierung an mehreren pathophysiologischen Prozessen beteiligt, z.B. an Krebs oder neurodegenerative Erkrankungen. In unseren Projekten versuchen wir, die Modulation der Autophagie als therapeutische Intervention zu etablieren. Dabei liegt der Fokus auf dem Autophagie-induzierenden ULK1-Komplex.

Untersuchung der Kinase Ulk1/Atg1 in der Aktivierung von Autophagie

Die Kinase Ulk1/Atg1 ist die bislang einzige Kinase innerhalb der Autophagie-assoziierten Atg-Proteine und Teil des mTORC1 regulierten Ulk1/Atg13/FIP200-Komplexes. Hierbei sind wir an der Identifizierung von Ulk1-Substraten und deren Charakterisierung im Rahmen der Autophagie-Aktivierung interessiert.