GABARAP - ein Protein an der Schnittstelle zwischen Autophagie und Apoptose

Autophagie, ein Mechanismus, der hauptsächlich für das Überleben einer Zelle wichtig ist, und Apoptose, ein Prozess, der zum Zelltod führt, sind die beiden Hauptmechanismen des Selbstabbaus auf zellulärer und subzellulärer Ebene. Sie spielen eine wichtige Rolle bei Zellwachstum, Neurodegeneration, Tumorsuppression, Stress und Immunantwort. Intensiv diskutiert werden zur Zeit mögliche Schnittstellen zwischen Autophagie und Apoptose. Die zugrunde liegenden molekularen Interaktionen sind aber noch weitgehend unbekannt.

Das GABA-Rezeptor-assoziierte Protein (GABARAP) gehört zu einer Proteinfamile, die an intrazellulären Transportprozessen sowie an der Autophagie beteiligt ist. Sie umfasst mehrere humane Mitglieder, wie GABARAP und MAP LC3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3), aber auch das Hefeprotein Atg8 (autophagy-related protein 8). Kürzlich konnten wir zeigen, dass GABARAP auch mit Nix (nip-like protein x) interagiert. Die bekannteste Rolle spielt Nix in der Regulation der Apoptose, wo es zum Zelltod beiträgt. Somit stellt die Interaktion von Nix mit GABARAP einen der ersten aufgeklärten molekularen Zusammenhänge zwischen Autophagie und Apoptose dar.

Autophagie

Publikationen

  • Weiergräber OH, Schwarten M, Strodel B, Willbold D.  
    Investigating Structure and Dynamics of Atg8 Family Proteins. 
    Methods Enzymol. 587, 115-142 (2017) 
  • Klionsky DJ, et al, Schwarten M, et al, Willbold D, et al (many co-authors) 
    Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). 
    Autophagy 12, 1-222 (2016) 
    http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2015.1100356  
  • Krichel C, Weiergräber OH, Pavlidou M, Mohrlüder J, Schwarten M, Willbold D, Neudecker P. 
    Sequence-specific 1H, 15N, and 13C resonance assignments of the autophagy-related protein LC3C 
    Biomol NMR Assign 10, 41-43 (2016) 
  • Ma P, Schillinger O, Schwarten M, Lecher J, Hartmann R, Stoldt M, Mohrlüder J, Olubiyi O, Strodel B, Willbold D, Weiergräber OH 
    Conformational polymorphism in the autophagy-related protein GATE-16 
    Biochemistry 54, 5469-5479 (2015) 
  • Michel M, Schwarten M, Decker C, Nagel-Steger L, Willbold D, Weiergräber OH 
    The mammalian autophagy initiator complex contains 2 HORMA domain proteins 
    Autophagy 11, 2300-2308 (2015) 
    http://dx.doi.org/10.1080/15548627.2015.1076605  
  • Ma P, Schwarten M, Schneider L, Boeske A, Henke N, Lisak D, Weber S, Mohrlüder J, Stoldt M, Strodel B, Methner A, Hoffmann S, Weiergräber OH, Willbold D 
    Interaction of Bcl-2 with the autophagy-related GABAA receptor-associated protein (GABARAP): Biophysical characterization and functional implications 
    J Biol Chem 288, 37204-37215 (2013) 
  • Weiergräber OH, Mohrlüder J, Willbold D 
    Atg8 family proteins –- autophagy and beyond 
    in: Autophagy - A double-edged sword - Cell survival or death? ISBN 978-953-51-1062-0, Editor: Yannick Bailly (2013) 
    open access  
  • Klionsky DJ, et al, Willbold D, et al (many co-authors) 
    Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy. 
    Autophagy 8, 445-544 (2012) 
  • Ma P, Mohrlüder J, Schwarten M, Stoldt M, Singh SK, Hartmann R, Pacheco V, Willbold D 
    Preparation of a functional GABARAP-lipid conjugate in nanodiscs and its investigation by solution NMR spectroscopy 
    Chembiochem 11, 1967-1970 (2010) 
  • Pacheco V, Ma P, Thielmann Y, Hartmann R, Weiergräber OH, Mohrlüder J, Willbold D 
    Assessment of GABARAP self-association by its diffusion properties 
    J Biomol NMR 48, 49-58 (2010) 
  • Schwarten M, Stoldt M, Mohrlüder J, Willbold D 
    Solution structure of Atg8 reveals conformational polymorphism of the N-terminal domain 
    Biochem Biophys Res Commun 395, 426-431 (2010) 
  • Mohrlüder J, Schwarten M, Willbold D 
    Structure and potential function of gamma-aminobutyrate type A receptor-associated protein 
    FEBS J 276, 4989-5005 (2009) 
  • Schwarten M, Mohrlüder J, Ma P, Stoldt M, Thielmann Y, Stangler T, Hersch N, Hoffmann B, Merkel R, Willbold D 
    Nix directly binds to GABARAP: a possible crosstalk between apoptosis and autophagy 
    Autophagy 5, 690-698 (2009) 
  • Schwarten M, Stoldt M, Mohrlüder J, Willbold D 
    Sequence-specific 1H, 13C, and 15N resonance assignment of the autophagy-related protein Atg8 
    Biomol NMR Assign 3, 137-139 (2009) 
  • Thielmann Y, Weiergräber OH, Ma P, Schwarten M, Mohrlüder J, Willbold D 
    Comparative modeling of human NSF reveals a possible binding mode of GABARAP and GATE-16 
    Proteins 77, 637-646 (2009) 
  • Thielmann Y, Weiergräber OH, Mohrlüder J, Willbold D 
    Structural characterization of GABARAP-ligand interactions 
    Mol Biosyst 5, 575-579 (2009) 
  • Thielmann Y, Weiergräber OH, Mohrlüder J, Willbold D 
    Structural framework of the GABARAP-calreticulin interface - implications for substrate binding to endoplasmic reticulum chaperones 
    FEBS J 276, 1140-1152 (2009) 
  • Thielmann Y, Mohrlüder J, Koenig BW, Stangler T, Hartmann R, Becker K, Höltje HD, Willbold D 
    An indole binding site is a major determinant of the ligand specificity of the GABA type A receptor-associated protein GABARAP 
    Chembiochem 9, 1767-1775 (2008) 
  • Weiergräber OH, Stangler T, Thielmann Y, Mohrlüder J, Wiesehan K, Willbold D 
    Ligand binding mode of GABAA receptor-associated protein 
    J Mol Biol 381, 1320-1331 (2008) 
  • Mohrlüder J, Hoffmann Y, Stangler T, Hänel K, Willbold D 
    Identification of clathrin heavy chain as a direct interaction partner for the gamma-aminobutyric acid type A receptor associated protein 
    Biochemistry 46, 14537-14543 (2007) 
  • Mohrlüder J, Stangler T, Wiesehan K, Hoffmann Y, Mataruga A, Willbold D 
    Identification of calreticulin as a ligand of GABARAP by phage display screening of a peptide library 
    FEBS J 274, 5543-5555 (2007) 
  • Stangler T, Mayr LM, Willbold D 
    Solution structure of the GABAA receptor associated protein GABARAP: Implications for biological function and its regulation. 
    J. Biol. Chem. 277, 13363-13366 (2002) 

Physikalische Biologie
Heinrich-Heine-Universität
Gebäude 26.12, Ebene U1
Universitätsstraße 1
40225 Düsseldorf
Deutschland

Institutsleitung
Prof. Dr. D. Willbold
Gebäude 26.12
Ebene U1, Raum 84
Telefon: +49-(0)211 / 81-11390
Mail senden

Verantwortlich für den Inhalt: E-Mail sendenRedaktionsteam IPB