Funktionelle Untersuchung der Aminocarboxypropyl-Modifikation in der eukaryotischen18S rRNA

• Applicant: Professor Dr. Karl-Dieter Entian
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 216432266

Die eukaryotische Ribosomen-Biogenese geht mit einer Vielzahl von Modifikationen der rRNAs einher. 2’- O-Ribosemethylierungen und Pseudouridinylierungen werden dabei von snoRNPs (Ribonukleoproteinpartikel) katalysiert, während Basen von spezifischen Enzymen modifiziert werden. Nur 3 Basen sind in der 18S rRNA modifiziert, von denen nur die U1191 (Hefe) Modifikation nicht vollständig aufgeklärt ist. Alle Organismen haben an dieser Position eine Nukleosidmodifikation, aber der Modifikationstyp ist Domänenspezifisch. U1191 ist im Loop von Helix 31 lokalisiert und als einzige Base der 18S rRNA hypermodifiziert. Zunächst wird U1191 zu Pseudouracil umgewandelt, das durch die Nep1 SPOUT-Methyltransferase an N1 methyliert wird. Abschließend wird während der letzten Reifungsschritte der 40S Untereinheit ein 3-Amino- 3-carboxypropylrest an N3-Position eingebracht (m1acp3Ψ). Bisher ist wenig über die Funktion der U1191 Hypermodifikation bekannt, aber die strenge Konservierung und die damit verbundene Syntheseleistung sind ein klares Indiz für deren physiologische Relevanz. Die besondere Bedeutung der Base an Position 1191 wird durch Punktmutationen bestätigt, die ein dramatisch verschlechtertes Wachstum zeigen.Ziel des Antrags ist es, (1) das bisher unbekannte Enzym für die acp-Modifikation zu identifizieren, (2) die acp- Transferase biochemisch zu charakterisieren und (3) die physiologische Funktion der acp-Modifikation mit Hilfe von acp-Transferasemutanten in vivo und in vitro zu untersuchen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Michael Karas; Professor Dr. Jens Wöhnert