Das endoplasmatische Retikulum (ER) ist in seiner Morphologie verschiedenartig. Es setzt sich aus plattenförmigen und tubulären Strukturen zusammen. Die verschiedenen Domänen des ERs erfüllen vielfache Funktionen u.a. in der kotranslationalen Proteintranslokation, der Lipidsynthese, der Qualtitätskontrolle und dem Protein- und Lipidtransport zu unterschiedlichen Organellen. Das ER steht in engem Kontakt mit anderen Organellen, um Überleben und Wachstum einer Zelle zu gewährleisten. Zusätzlich bildet das ER Kontakte mit der Plasmamembran (PM) aus. An diesen Kontakten finden Lipidtransfer und Kopplung von Ca2+-Signalen statt. Eine Komponente des kortikalen ERs in der Bäcker-Hefe ist das integrale Membranprotein Ist2. Die Sortierung von Ist2 in das kortikale ER erfolgt mit Hilfe seines kortikalen Sortierungssignals (CSS), das an Lipide der PM bindet. Da bisher nicht bekannt war, ob Ist2 im kortikalen ER verbleibt oder durch einen unkonventionellen Weg zur Plasmamembran gelangt, habe ich die Lokalisation von Ist2 in mammalischen Zellen untersucht. Meine Ergebnisse demonstrieren, dass Ist2 das ER nicht verläßt und dort periphere Domänen ausbildet, die in enger Nachbarschaft zur PM liegen. Um die Merkmale dieser peripheren ER-Strukturen weiter zu analysieren, habe ich mammalische Typ1-Membranproteine mit dem CSSIst2 markiert und deren Lokalisation untersucht. Durch die Interaktion des CSSIst2 mit Lipiden der PM wurden alle getesteten Chimären zu den peripheren ER-Strukturen rekrutiert. Weiterhin konnte ich zeigen, daß diese peripheren ER-Strukturen statisch und mit dem restlichen ER verbunden sind. Neben dem Hefeprotein Ist2 sind die mammalischen Proteine STIM1 und STIM2 ebenfalls in der Lage, ER-PM-Kontaktstellen zu bilden. STIM-Proteine haben ihre Funktion in der Signalverstärkung während des Speicher-abhängigen Ca2+-Eintritts. Sie erkennen Ca2+-Konzentrationen durch ihre N-terminalen EF-Hand-Domänen. Nach Ca2+-Depletion des ERs multimerisieren sie und formen ER-PM-Kontaktstellen, an denen sie mit dem Ca2+-Kanal der PM, Orai1, interagieren und diesen aktivieren. Darüber hinaus habe ich den molekularen Mechanismus der Ausbildung von ER-PM-Kontaktstellen aufgedeckt. Durch in vitro Liposomen-Bindungsstudien habe ich gezeigt, dass die C-Termini von STIM1 und STIM2 mittels ihrer Lysin (K)-reichen Domänen an Lipide der PM binden. Diese Ergebnisse verdeutlichen, daß die Ausbildung der ER-PM-Kontaktstellen von der Expression einen integralen membranenprotein mit einem PM-Lipid-Bindungssignal abhängig ist. Da für das STIM1-Protein bereits eine Lokalisation an der Zelloberfläche demonstriert worden war, habe ich seine Retention im ER untersucht. Dabei konnte ich zwei Mechanismen identifizieren. Der erste Mechanismus beruht auf dem Zurückhalten des STIM1-Proteins im ER über mehrere Di-Arginin ER-Retentionssignale. Der zweite Mechanismus ist abhängig von der cytosolischen Ca2+-Konzentrationen. Meine Ergebnisse zeigen, dass die Depletion von cytosolischem Ca2+ den Transport von STIM1 an die Zelloberfläche fördert, wo STIM1 Orai1 aktiviert. Ausgehend von meinen Daten erkennt STIM1 indirekt das cytosolische Ca2+ durch seine K-reiche Domäne, die Ca2+ im Komplex mit Calmodulin bindet. Somit integriert STIM1 Ca2+-Signale im ER und im Cytosol.