Rolle eines mRNA-bindenden Proteins in der RNA Polymerase III-Transkription
Biochemie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
RNA-Polymerasen lesen die Erbinformationen der Gene ab und übersetzen sie in Ribonukleinsäuren (RNA); diesen Vorgang nennt man Transkription. Eine Klasse von RNA, die sogenannte mRNA, enthält Informationen, die anschließend in Proteine übersetzt werden. Dieser Prozess wird als Genexpression bezeichnet und ist lebenswichtig. Eukaryontische Zellen besitzen drei verschiedene RNA-Polymerasen, wobei jede Polymerase eine ganz bestimmte Gruppe von Genen abliest und eine spezifische Klasse von RNAs herstellt. Zwar kennt man die grundsätzlichen Funktionsmechanismen der RNA-Polymerasen, jedoch ist in vielen Fällen nicht bekannt, ob und welche Proteine zusätzlich für ihre effiziente Funktionsweise benötigt werden. In diesem Projekt wurde ein neuer Faktor identifiziert, der für die Arbeit der RNA-Polymerase III wichtig ist, und seine Funktionsweise bestimmt. Die Hauptforschungsrichtung der Arbeitsgruppe befasst sich mit der Verpackung der mRNA in ein sog. mRNP durch Proteine, die an die mRNA binden. Bei diesen Forschungsarbeiten fiel uns überraschenderweise auf, dass Nab2 – eines der mRNA-bindenden Proteine –, nicht nur an Gene bindet, die von der RNA-Polymerase II, die die mRNA herstellt, sondern auch an Gene, die von der RNA-Polymerase III abgelesen werden, bindet. In dem hier geförderten Projekt konnten wir zeigen, dass Nab2 in der Tat eine Rolle in der Transkription der RNA-Polymerase III spielt: Es erhöht die Bindung der RNA-Polymerase III sowie eines der bereits bekannten Helferproteinkomplexe an die zu transkribierende DNA. Die RNA-Polymerase III synthetisiert kleine RNAs – darunter sind die transfer-RNAs, die bei der Übersetzung der in der mRNA enthaltenen Information in Proteine die richtigen Aminosäuren-Bausteine auswählen. Die Erkenntnisse dieser Studie tragen zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise der RNA- Polymerase III bei. Sie zeigen zudem, dass das Protein Nab2 eine zweite Rolle in der Genexpression spielt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2015) The poly(A)-binding protein Nab2 functions in RNA polymerase III transcription. Genes Dev. 29: 1565-1575
Reuter, M., Meinel, D.M., and Sträßer, K.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1101/gad.266205.115) - (2016) Falling for the dark side of transcription: Nab2 fosters RNA polymerase III transcription. Transcription 7: 69-74
Reuter, M. and Sträßer, K.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1080/21541264.2016.1170252) - (2018) Mud2 functions in transcription by recruiting the Prp19 and TREX complexes to transcribed genes. Nucleic Acids Res., 46:9749-9763
Popova, V., Kopytova, D., Misiak, D., Hüttelmaier, S., Georgieva, S. and Sträßer, K.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1093/nar/gky782)
