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Sergii Shydlovskyi

• In this work we explored human guanylate-binding protein 1 (hGBP1), mainly focusing on its lipid-modified (farnesylated) form. Hitherto hGBP1 was intensively studied biochemically mainly in its soluble, non-farnesylated form. However, research on farnesylated hGBP1 is crucially needed in order to understand the way of protein action within a cell. HGBP1 belongs to the dynamin superfamily of large GTPases. Members of this family are involved in the processes of fusion and fission of cellular compartments, which requires oligomerization of the proteins. The data of the current study clearly indicate the uniqueness of hGBP1 action within the dynamin superfamily in terms of its polymerization and binding to the lipid membranes, which are strictly controlled by GTP binding and GTP hydrolysis. Additionally, on the model of Giant Unilamellar Vesicles (GUVs) we could demonstrate that farnesylated hGBP1 is able to mediate a nucleotide-dependent tethering effect.
• In dieser Arbeit wurde das farnesylierte hGBP1 untersucht. Bis heute wurde die lösliche, nicht farnesylierte Form von hGBP1 als Objekt in vielen biochemischen Studien intensiv charakterisiert. Jedoch sind Studien zum farnesylierten hGBP1 essentiell, um die Funktion des Proteins in der Zelle zu verstehen. HGBP1 gehört zu der Dynamin-Superfamilie der großen GTPasen. Mitglieder dieser Familie sind in Fusions- und Fissions-Prozessen von zellulären Kompartimenten beteiligt, wobei Oligomerisation der GTPasen eine große Rolle spielt. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen deutlich, dass hGBP1 innerhalb der Dynamin-Superfamilie eine einzigartige Stellung einnimmt, betrachtet man die Polymerisation und die Membranbindung des Proteins. Beide Eigenschaften von hGBP1 sind streng durch GTP-Bindung und GTP-Hydrolyse bestimmt. Zudem konnte auf Grundlage der Giant Unilamellar Vesicles gezeigt werden, dass farnelysiertes hGBP1 in der Lage ist Nukleotid-abhängig Membranen aneinander zu binden.