Tropomyosin 1 and End-binding protein 1 in mRNA transport

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Anne Ephrussi, Ph.D.; Professor Dr. Janosch Hennig
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie ; Entwicklungsbiologie ; Strukturbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313646688

Im Zuge der ersten Förderperiode konnten wir zeigen, dass viele der neu entdeckten RNA-bindenden Proteine, die keine klassischen RNA-bindenden Domänen besitzen, tatsächlich RNA auch in vitro binden können. Wir konnten desweiteren zeigen, dass Kernresonanzspektroskopie eine hervorragende Methode zur Validierung von RNA-bindenden Proteinen ist und raten eine in vitro Validierung vor jedem Projektstart vorzunehmen, wenn dieser im Zusammenhang mit neuartigen RNA-bindenen Proteinen steht . Während unserer Untersuchungen konnten wir Tropomyosin 1 und End-binding protein 1 (EB1) als RNA-bindende Proteine bestätigen. Tropomyosin 1 ist als Adapterprotein für RNA essentiell, um diese durch die Zelle an Ihr Ziel zu transportieren. Hier bindet die RNA via Tropomyosin und Kinesin, welches entlang der Mikrotubuli wandert. Wir konnten in der ersten Förderperiode die erste hochauflösende Kristallstruktur eines Kinesin-Adapterproteins (Tropomyosin 1) lösen, welches viel Aufschluss über den Transportmechanismus liefert. Auch konnten wir die RNA-bindende Region von Tropomyosin 1 identifizieren. Das ermöglicht nun gezielte funktionelle Studien in Fruchtfliegen, um den molekularen Mechanismus des RNA transports aufzuschlüsseln. Weiterhin werden wir in dieser folgenden Förderperiode eine ternäre Komplexstruktur von Kinesin, Tropomyosin und RNA lösen.Angehend EB1 konnten wir deren RNA-Bindung nicht nur verifizieren, sondern auch die Region wo es bindet erkunden. Diese überlappt mit der Bindungsstelle, die auch Mikrotubuli bindet. Ausserdem scheint der Linker von EB1 mit der N-terminalen Domäne über einen Threoninrest zu interagieren. Dieser Rest wird phosphoryliert, welches einen möglichen Umschaltvorgang in der Aktivität von EB1 darstellen könnte. In der zweiten Förderperiode werden wir dies mit einer eingehenden Mutationsanalyse in vitro und in vivo weiter untersuchen, um den Einfluss von Phosphorylierung und RNA-Bindung von EB1 auf den Zusammenbau von Mikrotubuli zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1935: Deciphering the mRNP code: RNA-bound determinants of post-transcriptional gene regulation