Charakterisierung von mRNA-Protein-Komplexen als Modulatoren der zellulären Hypoxieantwort.

• Antragstellerin: Dr. Isabel Naarmann-de Vries
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280542466

Als Hypoxie wird ein zellulärer Sauerstoffmangel bezeichnet, durch den vor allem stark Energie-verbrauchende Prozesse wie die Aktivität der Na-K-ATPase und die mRNA-Translation beeinträchtigt werden. Unter Hypoxie ist die 5´cap-abhängige Translation global inhibiert, während spezifische mRNAs translatiert werden. Eine Möglichkeit hierfür ist die 5´cap-unabhängige Initiation der Translation, vermittelt durch interne Ribosomen-Eintrittsstellen (IRESs). Die mRNA-Translation findet unter Hypoxie bevorzugt an ER-gebundenen Ribosomen statt. Cis-Elemente in den untranslatierten Regionen (UTRs) bestimmter mRNAs vermitteln eine Lokalisierung an das ER, an der auch spezifisch interagierende Proteine beteiligt sind. So wird eine effiziente Translation unter hypoxischen Bedingungen ermöglicht. Ich werde das MCF-7-Zellsystem nutzen, um die post-transkriptionale Regulation der Genexpression während der Hypoxie-Antwort zu analysieren. Durch protein occupancy profiling werden unterschiedlich mit Proteinen besetzte RNA-Motive identifiziert. Interagierende RNA-bindende Proteine (RBPs) werden entweder durch ihre bekannten RNA-Bindemotive oder mittels RNA-Affinitätschromatographie in Kombination mit massenspektrometrischer Analyse identifiziert. Die Funktion der dynamischen RNA-Protein-Interaktionen in der post-transkriptionalen Regulation der Genexpression während der Hypoxie-Antwort wird mittels RNA-Interferenz-, mRNA-Stabilitäts-, ribosome profiling- und in vitro-Translationsexperimenten untersucht. Diese Analysen geben Einblicke in die Mechanismen, die zur Aufrechterhaltung der zellulären Proliferation unter sich während des Tumorwachstums ausbildenden hypoxischen Bedingungen beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen