Neue Einblicke in die Endozytose: Forschende zeigen, wie Eps15 und Dab2 flexibel zusammenwirken – ein Mechanismus, der bei Krankheiten wie Krebs und anderen Störungen der Zellaufnahme wichtig ist.
Mittels hochauflösender NMR-Spektroskopie konnten die Forschenden zeigen, dass die EH-Domänen von Eps15 viel vielseitiger binden, als bisher angenommen. Anstatt nur ein klassisches Bindungsmotiv zu erkennen, heften sie sich auch promiskuitiv an andere phenylalanin-haltige Sequenzen. Überraschenderweise bindet Eps15 damit nicht nur seinen Partner Dab2, sondern auch das eigene intrinsisch ungeordnete Segment (Eps15IDR). Dies führt zu einer Art Selbsthemmung, die aber gleichzeitig dafür sorgt, dass Eps15 flüssig-ähnliche Kondensate bilden kann (liquid-liquid phase separation). Dab2320-495 allein kann keine Tröpfchen bilden, wird aber in die Eps15-Kondensate rekrutiert, ohne deren Bildung wesentlich zu stören.
Eine spannende Erkenntnis der Studie ist, dass sowohl Eps15IDR als auch Dab2320-495 gleichzeitig an die kombinierte Domänenregion EH123 binden können, obwohl sie um dieselben Bindungstaschen konkurrieren. Dieses Zusammenspiel schafft ein sehr dynamisches, flexibles Netzwerk. „Dass Proteine, die mit der Wechselwirkung zwischen EH-Domänen und Eps15IDR konkurrieren, in die Eps15 Kondensate eindringen können ist erstaunlich und war nicht direkt zu erwarten, bedeutet aber, dass Eps15 wahrscheinlich in der Lage ist, viele andere Proteine an die Membran zu rekrutieren“, sagt Sigrid Milles.
Schwache Bindungen als Voraussetzung für Zellflexibilität
Die Ergebnisse zeigen, dass Schwäche hier eine Stärke ist: Die Bindungen zwischen den Proteinen sind nicht starr, sondern bewusst locker. Nur so können sie sich schnell wieder lösen und neu verknüpfen – ein entscheidender Faktor für die hohe Dynamik der Endozytose.
Damit liefern die Forschenden um Sigrid Milles ein neues Modell dafür, wie molekulare Vielseitigkeit und Selbstorganisation sicherstellen, dass lebenswichtige Transportprozesse in der Zelle reibungslos und flexibel ablaufen. Dieses Wissen könnte langfristig helfen, Krankheiten besser zu verstehen, bei denen die Endozytose gestört ist – etwa bei Krebs oder neurodegenerativen Erkrankungen.
Originalpublikation: Papagiannoula A, Vedel IM, Motzny K et al. Promiscuous and multivalent interactions between Eps15 and partner protein Dab2 generate a complex interaction network. Nat Commun 2025; 16: 7783
Quelle: Pressemitteilung des Leibniz Forschungsinstitut Für Molekulare Pharmakologie
Bilderquelle: © FMP/Barth van Rossum
