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Projekt
beta-propeller-Domänen als neue RNA-Bindemodule
Antragsteller
Professor Dr. Gunter Meister
Fachliche Zuordnung
Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
Biochemie
Biochemie
Förderung
Förderung von 2016 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313644909
Alle zellulären RNAs sind in RNA-Protein-Strukturen eingebettet und bilden oft dynamische RNA-Proteinkomplexe (RNPs). Dies trifft nicht nur auf sehr gut verstandene nicht-kodierende RNPs, wie zum Beispiel das Ribosom oder small nuclear RNPs (snRNPs), zu sondern auch auf mRNAs, die in ausgedehnte mRNPs integriert sind. Bereits während der Transkription werden solche pre-mRNPs gebildet und während der mRNA-Reifung bis hin zur Translation ständig umgeformt. Neben der RNA sind sogenannte RNA-Bindeproteine (RBPs) wichtige Komponenten von RNPs. Solche Proteine können zum Beispiel als Gerüst für andere Faktoren oder als enzymatische Untereinheit eines RNPs fungieren. Da RBPs die RNA direkt kontaktieren, benötigen sie eine RNA-Bindedomäne (RBD). Obwohl es tausende von RBPs gibt, ist die Zahl der bekannten RBDs bisher überschaubar. Im Unterschied zu DNA-Bindedomänen, die oft mit der kleinen oder großen Furche der doppelsträngigen DNA interagieren, binden RBDs oft an spezifische Basen der einzelsträngigen RNA und können eine sehr hohe Bindespezifität erreichen, indem sie mit sehr definierten RNA-Motiven interagieren.Wir konnten in vorangegangenen Arbeiten zeigen, dass die sogenannte NHL (NCL-1, HT2A, Lin41)-Domäne RNA bindet und somit eine neue RBD ist. Die NHL-Domäne ist strukturell als sogenannter ‘β-propeller fold’ organisiert. Hierbei lagern sich β-Faltblätter so zusammen, dass sie wie Rotoren eines Propellers erscheinen. Sequenzspezifische Interaktionen mit den RNA-Substraten werden durch definierte Kontakte mit Aminosäureseitenketten zwischen den einzelnen β-Faltblättern erzeugt. Interessanterweise sind sogenannte WD40-Domänen ähnlich aufgebaut. Diese Domänen gehören zu den am weitesten verbreiteten Proteindomänen und es ist wahrscheinlich, dass auch diese Domänen RNA-Protein-Interaktionen ausbilden können. Auf dieser Hypothese basiert unser vorgeschlagenes Projekt und wir hoffen durch unsere Arbeiten zu einem besseren Verständnis von bislang unbekannten RNA-Proteine-Interaktionen beitragen zu können.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
