Entwicklung einer Methode zur Detektion von Protein-Nukleinsäure Interaktionen in situ

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Björn Koos
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 215063385

Die Interaktion zwischen Proteinen und Nukleinsäuren ist eines der wichtigsten Motive in der Zelle. Egal ob Transkription, Translation, Zellwachstum, Zelltod oder Differenzierung, immer gehört die Interaktion zwischen Proteinen und Nukleinsäuren wie DNA und RNA zu den Schlüsselschritten.Betrachtet man die Wichtigkeit dieses Zusammenspiels für die Zelle und besonders für die Pathogenese von Tumoren, ist es überraschend, dass es keine Methode gibt, die in der Lage ist, diese Interaktionen in einzelnen Zellen mit hoher Sensitivität darzustellen. Daher lässt sich bisher auch nur eine Heterogenität der Protein-Nukleinsäure Interaktionen (PNI) innerhalb einer Zellpopulation, wie sie für Protein-Protein Interaktionen bzw. Protein Expression bekannt ist, postulieren.Die gebräuchlichsten Ansätze wie die Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP) lassen nur eine allgemeine, über eine große Zellpopulation gemittelte, Aussage zu. Hierdurch kann die Heterogenität in der Zellpopulation ebenso übersehen werden, wie Interaktionen die nur in einer kleinen Subpopulation der Zellen auftreten. Besonders bei Tumorerkrankungen ist jedoch die Prognose häufig von kleinen Zellpopulationen abhängig (z.B. bei Tumorstammzellen oder Metastasierung des Tumors). Einige Methoden existieren bereits, die eine Detektion der PNIs in situ ermöglichen. Alle diese Methoden besitzen allerdings den gemeinsamen Nachteil einer sehr schlechten Sensitivität. So müssen häufig viele PNIs vorhanden sein, um ein Signal zu erhalten. Dieser Nachteil verhindert eine verlässliche Detektion von singulären Ereignissen wie dem Binden eines Transkriptionsfaktors an eine nicht amplifizierte Promotorsequenz. Daher sind Untersuchungsmethoden die einzelne Protein-Nukleinsäure Interaktionen in solchen Zellen nachweisen können dringend benötigt. Durch Modifizierung der in situ PLA, die Interaktionen von Proteinen untereinander mit hoher Sensitivität visualisieren kann, soll dieses Ziel erreicht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweden
• Gastgeber: Professor Ola Söderberg, Ph.D.