Ubiquitin-vermittelte Prozesse bei neurodegenerativen Erkrankungen
Dr. Meike Brömer
Gruppenleiterin
Sigmund-Freud-Str. 27
53127 Bonn

meike.broemer@dzne.de
 +49 228 43302-460

Forschungsschwerpunkte

Wir untersuchen, wie das Protein Ubiquitin in der Zelle benutzt wird, um die Stabilität von Proteinen und Signaltransduktionsprozesse zu regulieren. Viele physiologische Prozesse werden unter anderem durch die posttranslationale Modifikation von Proteinen mit Ubiquitin und Ubiquitin-ähnlichen Proteinen gesteuert. Es wird dabei immer deutlicher, dass die Ubiquitylierung nicht nur Proteine zum proteasomalen Abbau markiert, sondern ein vielseitiges Mittel ist, um Signalübertragung in der Zelle zu steuern.Störungen in Ubiquitylierungsprozessen haben schwerwiegende Konsequenzen für alle Zelltypen, wobei Neuronen als post-mitotische Zellen besonders empfindlich auf Störungen im Proteinabbau reagieren. Wir benutzen eine Vielzahl von Techniken in vivo und in vitro, in Drosophila und in Säugerzellen, um herauszufinden wie Ubiquitylierung oder Deubiquitylierung zelluläre Prozesse beeinflusst, die zu neurodegenerativen Erkrankungen führen oder diese verhindern.

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    Aktuelle Projekte:

    1. Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt gegenwärtig darin, zu verstehen, wie Mutationen in einzelnen Genen der Ubiquitylierungsmaschinerie zu  einer Kombination von Fertilitätsdefekt, Ataxie und Demenz führen.  Hierfür untersuchen wir die physiologische Funktion einer Ubiquitin-E3-Ligase und eines de-ubiquitylierenden Enzyms, für die Mutationen in Patienten mit den beschriebenen Symptomen gefunden wurden.  Neue Erkenntnisse darüber werden uns helfen, zu verstehen, wie Ubiquitin-abhängige Prozesse die Funktion und das Überleben von Nervenzellen steuern.
    2. Ubiquitin wird häufig in der Form von langen Polyubiquitinketten an andere Proteine angehängt, um darüber deren Stabilität oder andere Eigenschaften zu beeinflussen.  Polyubiquitinketten existieren in acht verschiedenen Formen, die unterschiedliche Funktionen ausüben und unterschiedlich gut untersucht sind.  Unsere Arbeitsgruppe interessiert sich besonders für sogenannte M1-Ubiquitin-Ketten und arbeitet an der Identifizierung und Aufklärung neuer Prozesse, die durch diese Ketten gesteuert werden. Hierfür benutzen wir Drosophila als Modellsystem, mit dem Ziel, neue Ubiquitin-abhängige Mechanismen mit Bedeutung für die menschliche Gesundheit zu identifizieren.

    Schlüsselpublikationen

    Lisa Koerver, Juliane Melzer, Eva Aguado Roca, Dominic Teichert, Timo Glatter, Eli Arama, Meike Broemer. The de-ubiquitylating enzyme DUBA is essential for spermatogenesis in Drosophila. Cell Death and Differentiation. 2016 Nov 30; 23:2019-2030. doi: 10.1038/cdd.2016.79
    Juliane Melzer, Meike Broemer. Nerve-racking – apoptotic and non-apoptotic roles of caspases in the nervous system of Drosophila. European Journal of Neuroscience. 2016 Jun 30; 44:1683-1690. doi: 10.1111/ejn.13213
    Marcell Louis, Kay Hofmann, Meike Broemer. Evolutionary loss of activity in de-ubiquitylating enzymes of the OTU family. PLoS ONE. 2015 Oct 31; 10 doi: 10.1371/journal.pone.0143227
    Broemer M, Tenev T, Rigbolt KT, Hempel S, Blagoev B, Silke J, Ditzel M, Meier P. Systematic in vivo RNAi analysis identifies IAPs as NEDD8-E3 ligases. Mol Cell. 2010 Dec 10; 40:810-22. doi: 10.1016/j.molcel.2010.11.011
    Ditzel M, Broemer M, Tenev T, Bolduc C, Lee TV, Rigbolt KT, Elliott R, Zvelebil M, Blagoev B, Bergmann A, Meier P. Inactivation of effector caspases through nondegradative polyubiquitylation. Mol Cell. 2008 Nov 21; 32:540-53. doi: 10.1016/j.molcel.2008.09.025

    Info-Hotline

    Donnerstags 13.30-16.30 Uhr

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    (kostenlos)

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