wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in (m/w/d)

zu besetzen. Die Anstellung erfolgt zunächst befristet für die Dauer von 3 Jahren. Es handelt sich um eine Qualifikationsstelle im Sinne des Wissenschaftszeitvertragsgesetzes (WissZeitVG), die der Förderung der wissenschaftlichen Qualifizierung der Mitarbeiter*innen dienen soll. Das Institut für Physikalische Biologie (IPB) bietet eine Doktorandenstelle im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1208 an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Heinrich- Heine-Universität Düsseldorf im Projekt B02 „Specific roles of Atg8s in vesicle trafficking“ an. Die Atg8-Proteinfamilie ist eine äußerst interessante Familie von konservierten Ubiquitin-ähnlichen Modifikatoren. Im Menschen existieren zwei Unterfamilien, die LC3s und die GABARAPs, mit insgesamt sieben paralogen Genen. Von ihren vielfältigen Funktionen ist ihre Beteiligung an autophagischen Prozesses am besten charakterisiert. Aktuelle Arbeiten zeigen, dass dies nur eine Teilmenge aller Prozesse ausmacht, die durch Atg8-artige Proteine vermittelt werden können. Das allgemeinere Konzept einer „Atg8ylierung“ betont (analog zur Ubiquitinierung) ihre Eigenschaft, durch ihre eigene Lipidierung Membranen kovalent zu modifizieren, um so gestresste oder umgestaltete Membransysteme für die Zelle sichtbar zu machen. Parallel dazu nimmt die Zahl der Beispiele für lipidierungsunabhängige Funktionen von Atg8-artigen Proteinen zu, was die mechanistische Vielfalt dieser Proteine widerspiegelt. GABARAP und seine beiden Paralogen GABARAPL1 und GABARAPL2 im Menschen wurden durch ihre Beteiligung an intrazellulären vesikulären Transportprozessen und der Oberflächenexpression einzelner Rezeptoren bekannt. Aufgrund ihrer großen strukturellen Ähnlichkeit sind die individuellen Beiträge der GABARAP-artigen Proteine, insbesondere bei Prozessen jenseits der Autophagie, sowie ihre Auswirkungen auf übergeordnete Prozesse wie z.B. Zellgesundheit und Migrationsfähigkeit noch nahezu ungeklärt. Ihre Aufgaben:
Sie sollen die komplexe Rolle Atg8-artiger Proteine bei der Festlegung der Identität diverser Membransysteme, insbesondere im Hinblick auf deren Interaktionen mit ihren zugehörigen Zielkompartimenten untersuchen. Mit Modellsystemen unterschiedlicher Komplexität sollen die grundlegenden Auswirkungen von z.B. GABARAP auf die jeweils dekorierten Membranstrukturen analysiert werden. Ein Schwerpunkt des Projekts soll die Auswirkung der „GABARAPylierung“ von Lipiden in biologischen Membranen sein, die biophysikalisch z.B. mit Hilfe von riesigen unilamellaren Vesikeln (GUVs) untersucht werden kann. Parallel soll die Art des Signals, das mit dem Vorhandensein von GABARAP verbunden ist, aufgeklärt werden, indem GABARAP-funktionalisierte fluoreszierende Silizium-Nanopartikel (SiNaPs) in verschiedene Zelltypen eingebracht und ihr Verhalten und ihre Zielkompartimente analysiert werden. Je nach Projektfortschritt sind vergleichende Proteom-/Proxitom-, Transkriptom- und möglicherweise Lipidom-Studien durchzuführen, um die zugrundeliegenden GABARAP-vermittelten Mechanismen während des intrazellulären Transports eines Modellproteins (EGF-Rezeptor) und der damit verbundenen Signalübertragung im Detail zu verstehen. Ihre Aufgaben umfassen:

• Kultivierung von Bakterienzellen, Säugetier- und Insektenzelllinien
• Rekombinante Expression und Aufreinigung von Proteinen
• Etablierung der In-vitro-GABARAP-Lipidierung
• Herstellung von GUVs und Kopplung von GABARAP
• Kopplung von GABARAP an SiNaPs
• Etablierung von Assays zur Analyse von Membranperturbation in vitro
• Mikroskopische Analyse der Morphologie und Dynamik modifizierter GUVs
• Untersuchung der intrazellulären Dynamik von SiNaPs
• Datenanalyse einschließlich Statistik
• Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten
• Dokumentation der Ergebnisse in einem elektronischen Laborbuchsystem
• Präsentation der Ergebnisse, Manuskriptarbeit