Zellpolarität SFB590-Differenzierung
Determinanten der Zellpolarität bei der Spalthefe Schizosaccharomyces pombe
Polarisiertes Wachstum, das heisst die Beschränkung des Wachstums auf eine spezifische Region oder Regionen in der Zelle, spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Generierung der unterschiedlichsten Formen eukaryoter Zellen.
Die molekularen Mechanismen, die dazu benötigt werden, dass Wachstum nur in bestimmten Regionen der Zelle stattfindet, sind von grossem Interesse, da sie aufzeigen wie in der Zelle räumliche Ordnung definiert und aufrecht erhalten wird. Dieses Problem könnte man analog zur positionalen Information in der Entwicklungsbiologie sehen.
Bei der einzelligen SpalthefeSchizsaccharomyces pombe ist die spezifische zylindrische Zellform abhängig von einem intakten Interphasen-Mikrotubulinetzwerk und damit interagierenden Proteinen/Proteinkomplexen. In diesem Projekt sollen neue mit Mikrotubuli interagierende Proteine, die die Zellmorphogenese beeinflussen, charakterisiert werden.
Darüber hinaus soll das von uns bereits beschriebene Mikrotubuli-assoziierte Mal3p Protein, welches für den Aufbau des Interphasenmikrotubulizytoskeletts benötigt wird, im Detail charakterisiert und damit interagierende Proteine neu identifiziert werden. Die hohe evolutionäre Konserviertheit des Mal3p Proteins in allen eukaryotischen Systemen lässt erwarten, dass die aufgeklärten Regulationsmechanismen generelle Bedeutung haben.
SFB 590 Zelluläre Differenzierungen: Projektbereich A1
The generation of a particular shape and three-dimensional organization is vital for cell function in many cell types. In particular polarization of the cell along a defined axis is a central feature of cellular morphogenesis. Polarization depends on interal spacial information as well as external clues. We are interested in understanding how cell shape is generated and maintained in a unicellular eucaryote, the fission yeast Schizosaccharomyces pombe.
Cell polarization is apparent in fission yeast as the cyclindrical cell shape is maintained faithfully from one generation to the next. Cell shape in fission yeast is a consequence of a specific growth pattern: the restriction of the growth zones to the cell tips and the switch from monopolar to bipolar growth in the early G2 phase of the cell cycle. The cytoplasmic microtubules array consisting of several microtubule bundles that are arranged along the long axis of the cell and reach the cell tips plays an important role in correct polarized growth as mutations in genes coding for proteins required for the assembly of the microtubule cytoskeleton or microtubule-asssociated proteins give rise to altered cell shape. The Mal3p protein is is one of the microtubule-associated proteins required for proper polarized growth of fission yeast cells. Mal3 is a 35 kD non-essential evolutionarily conserved protein. Its human counterpart EB1 associats with the tumour suppressor protein APC, which plays an important role in the prevention of colon cancer. The EB1/Mal3p family of proteins, which we have shown to be functional homologs are microtubule-associated proteins and in particular are found at the distal ends of microtubules and play a role in microtubule dynamics. In addition this family of proteins appears to be required for the connection of microtubules to other intracellular structures. In this project we want to characterize proteins interacting with Mal3p and to identify new microtubule-interacting proteins required for the process of polarized cell growth.