Membran gekoppelter mRNA-Transport in Ustilago maydis

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Feldbrügge
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 270067186

Aktiver Transport und lokale Translation von mRNAs sind essentiell für die präzise Regulation der räumlichen und zeitlichen Proteinexpression. In letzter Zeit mehren sich Hinweise, dass es einen engen Zusammenhang zwischen mRNA-Transport und intrazellulärem Membranverkehr gibt. Dies beinhaltet z.B. den koordinierten Transport von mRNAs mit ER oder Endosomen. Letzteres wurde von uns während der Untersuchung von Mikrotubuli-abhängigem mRNA-Transport in infektiösen Hyphen des Pflanzenpathogens Ustilago maydis entdeckt. Im Besonderen konnten wir zeigen, dass der Transport von Septin-mRNA und kodiertem Protein auf pendelnden Endosomen essentiell ist, um eine effiziente Bildung von Septinfilamenten während des polaren Wachstums zu gewährleisten. In dem hier vorgestellten Projekt, untersuchen wir zwei Schlüsselaspekte des Membran gekoppelten mRNA-Transports. Erstens möchten wir neuartige Verbindungen von mRNA- und Membrantransport während des polaren Wachstums von infektösen Hyphen aufdecken. Zu diesem Zweck werden wir in enger Zusammenarbeit mit Partnern der Forschergruppe eine vergleichende Analyse zwischen Säugern, Saccharomyces cerevisae und U. maydis durchführen. Unsere Aufgabe wird es sein, neue membranassozierte RNA-bindende Proteine (RBPs) während des hyphalen Wachstums zu untersuchen. Hierbei werden wir genetische, zellbiologische und biochemische Ansätze für die funktionellen Analyse der RBPs kombinieren, um weitere molekulare Zusammenhänge zwischen mRNA und Membrantransport aufzudecken. Zweitens werden wir neue Komponenten der endosomalen mRNA-Transport-Maschinerie identifizieren. Zu diesem Zweck werden wir die Methode des in vivo proximity-dependent labelling etablieren und anwenden. Als Köder verwenden wir das Schlüssel-RBP Rrm4. In dieser Forschergruppe werden wir uns einerseits auf assoziierte RBPs fokussieren und andererseits Faktoren untersuchen, welche die RNA-Bindung von Rrm4 fördern. Die hier vorgestellte experimentelle Strategie wird neue Einsichten in molekulare Mechanismen liefern, die dem Zusammenspiel zwischen mRNA- und Membrantransport zugrunde liegen. Wir erwarten neue Einsichten in wichtige zellbiologische Konzepte, die evolutionär konserviert sind.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2333: Makromolekulare Komplexe in der mRNA Lokalisation