Strukturelle und funktionelle Analyse der tRNA-modifizierenden Enzyme DNMT2 und tRNA-Guanin-Transglycosylase

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf Ficner
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277404908

Mindestens 93 post-transkriptional modifizierte Nukleoside wurden in tRNAs identifiziert. tRNA-modifizierende Enzyme müssen ihre Substrat-tRNA und innerhalb der tRNA die zu modifizierende Stelle erkennen. Für viele dieser Enzyme sind die strukturellen Voraussetzungen für ihre hohe Spezifität nicht bekannt. Die strukturelle Grundlage für die Spezifität der eukaryotischen Methyltransferase DNMT2, die eine funktionell wichtig Modifikation am C38 einführt, soll durch die Kristallstrukturanalyse eines DNMT2-tRNA Komplexes aufgeklärt werden. Diese soll zur Aufklärung des Mechanismus der Stimulation der Methyltransferase-Aktivität durch das hypermodifzierte tRNA Nukleosid Queuosin an Postion 34 im Anticodon beitragen.In diesem Zusammenhang soll auch die eukaryotische tRNA-Guanin-Transglycosylase (TGT), die Queuin im Austausch gegen Guanin in tRNAs einbaut, untersucht werden. Die Struktur der humanen TGT wurde von uns gerade aufgeklärt und zeigt überraschende Unterschiede in der Quartärstruktur zu der bakteriellen TGT. Die hieraus resultierenden funktionellen Konsequenzen hinsichtlich der tRNA Bindung sollen analysiert werden. Insbesondere sollen auch offene Fragen zur Regulation der TGT durch Phosphorylierung adressiert werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1784: Chemische Biologie natürlicher Nukleinsäuremodifikationen