Regulatorische Funktion des tRNA 3'-Endes in E. coli

• Antragsteller: Dr. Andreas Czech; Professor Dr. Mario Mörl
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277430113

Transfer RNAs (tRNAs) haben eine grundlegende Bedeutung für die Proteinsynthese. Sie werden als Vorläufermoleküle synthetisiert und reifen durch verschiedene Mechanismen, wie z.B. post-transkriptionelle Modifikationen. Misgefaltete oder hypomodifizierte tRNA wird selektiv abgebaut. Unter zellulären Stressbedingungen verändert sich die tRNA-Struktur. In einer früheren gemeinsamen Arbeit zeigten wir, dass in Säugerzellen unter Stressbedingungen das ubiquitäre CCA-Ende verkürzt und die tRNA dadurch reversibel inaktiviert werden kann. Dadurch werden tRNAs aus dem aktiven Pool für Proteinsynthese entzogen ohne abgebaut zu werden. Im Gegensatz dazu wirkt die Addition von zusätzlichen CCA-Tripletts am 3'-Ende von tRNAs als Abbausignal. Es ist unbekannt ob diese Veränderungen konserviert sind und ob sie die tRNA-Verfügbarkeit für Proteinsynthese in Prokaryoten regulieren. Darum werden wir in diesem gemeinsamen Projekt den Einfluss der CCACCA-Addition auf die tRNA-Stabilität untersuchen sowie beteiligte RNasen und Hilfsproteine für den tRNA-Abbau in Escherichia coli identifizieren. Dazu werden wir in vitro-Analysen mit gereinigten RNasen, Pull-down-Experimente mit Zelllysaten und in vivo Studien in KO-Stämmen und unter Stress-Bedingungen durchführen. Dabei liegt ein besonderes Augenmerk darauf, wie die Zelle zur Degradation markierte tRNAs von Vorläufer-tRNAs unterscheidet. Mit diesen Studien werden wir einen wichtigen Beitrag zur Aufklärung der tRNA-Regulation unter physiologischen und Stressbedingungen leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen