Entdeckung einer neuen, sich vielfach wiederholenden RNA-Bindedomäne, die in verschiedensten unbekannten Proteinen in photosynthetischen Organismen konserviert ist

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jörg Meurer
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289469996

Der pflanzenspezifische, kernkodierte Faktor HCF145 schützt die plastidäre psaA-psaB-rps14 mRNA gegen 5 - 3 exonukleolytischen Abbau über die Bindung des neu definierten transkriptbindenden Wiederholungsmotivs (TMR) an das 5 UTR, 52 Nukleotide stromabwärts des Transkriptionsstarts. TMR-Motive sind in verschiedensten unbekannten Proteinen in Physcomitrella patens, Rot- und Grünalgen, sowie in dem Cyanobacterium Microcoleus sp. PCC 7113 konserviert. Repräsentative TMR-Proteine in den vier Entwicklungslinien konnten in hoher Reinheit und Löslichkeit angereichert werden und binden ssRNA mit hoher Affinität und Spezifität. Somit erweitern TMR-Motive das Repertoire an RNA-bindenden Domänfamilien, die sich in photosynthetischen Organismen herausgebildet haben. Bemerkenswerterweise, repräsentieren TMR-Proteine, neben PPR-, OPR- und PUF-Proteinen, eine neue und interessante Klasse von RNA-Bindefaktoren mit multiplen RNA-Erkennungsmotiven, die vorausberechnet ebenso eine reguläre superhelikale Struktur ausbilden. Möglicherweise bieten auch TMR-Motive einen kombinatorischen Aminosäurecode für die RNA-Erkenung. Dieses Projekt stellt eine Pionierarbeit zur Aufklärung der RNA-bindenden Eigenschaften von repräsentativen Mitgliedern der bisher unbekannten TMR-Familie in photosynthetischen Organismen dar. Wir fokussieren uns auf die Funktion und die präzisen RNA-Bindestellen von TMR-Proteinen in vivo unter Verwendung von Tandem-Affinitäts-Aufreinigungsstratagien in transgenen Organismen und Co-Immunpräzipitationen in Kombination mit RNA-Seq (RIP-seq). Die erhaltenen Daten werden durch Mutantenanalysen sowie in vitro RNA-Binde- und Strukturstudien ergänzt. Parallel dazu werden die erhaltenen Präzipitate durch Massenspektrometrie analysiert, um erste Informationen über Interaktionspartner in den jeweiligen Organismen zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Mitverantwortliche: Dr. François-Yves Bouget; Professor Dr. Wolfgang Frank; Professor Dr. Andreas P.M. Weber