Biochemische Charakterisierung und regulatorische Eigenschaften der Zusammenlagerungsmaschinerie für U snRNPs

• Antragsteller: Professor Dr. Utz Fischer; Professor Dr. Oliver Gruß
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 119111219

Makromolekulare Komplexe aus Proteinen bzw. Proteinen und Nukleinsäuren erfüllen eine Vielzahl von zellulären Funktionen. Der Zusammenbau dieser Komplexe hängt in vivo häufig von assistierenden Faktoren ab, die verhindern, dass einzelne Komplex-Untereinheiten aggregieren oder fehlerhaft assemblieren. Ein gut etabliertes System für die Funktionsanalyse von Assemblyfaktoren ist der Biogeneseweg der prä-mRNA prozessierenden U snRNPs. Diese RNA-Proteinkomplexe enthalten einen gemeinsamen Kern (Core) bestehend aus 7 Sm/LSm- Proteinen, der sich ringförmig um die U snRNA anordnet. Die Schlüsselkomponenten für den Zusammenbau dieses Cores sind in den sog. PRMT5- und SMN- Komplexen organisiert. Der Prozess startet am Assemblychaperon pICln (einer Untereinheit des PRMT5-Komplexes), das zunächst die Sm/LSm Proteine in die richtige Anordnung entsprechend den Positionen im reifen U snRNP Core bringt. Der SMN Komplex übernimmt dann diese Sm/LSm Protein-Oligomere, dissoziiert pICln und vereinigt die Proteine mit der U snRNA. Wir konnten kürzlich zeigen, dass neusynthetisierte Sm/Lsm Proteine auch nach ihrer vollständigen Translation zunächst am Ribosom gebunden bleiben, um von dort über pICln in den Assemblierungsweg eingeschleust zu werden. Aufbauend auf diesen Arbeiten möchten wir im ersten Teil dieses Antrags die Hypothese überprüfen, dass die koordinierte Übergabe von Sm/LSm Proteinen vom Ribosom zur Assemblierungsmaschinerie Fehlassemblierung und/oder Aggregation verhindert und die partikel-spezifische Assemblierung vorbereitet. Der zweite Teil baut auf unseren Erkenntnissen über post-translationale, regulierende Modifikationen des SMN-Komplexes auf. Wir wollen Signalwege identifizieren, die SMN-Funktionen modulieren und schlagen Experimente vor, welche die funktionale Relevanz dieser Modifikationen für die U snRNP Biogenese aufdecken sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen