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Projekt
Die Rolle kleiner Proteine in der Stress-Antwort von Alphaproteobakterien
Antragstellerin
Professorin Dr. Gabriele Klug
Fachliche Zuordnung
Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
Förderung
Förderung von 2017 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 379643478
Dieses Projekt soll die Rolle von kleinen Proteinen in der Stressantwort von Alphaproteobakterien untersuchen. Der Fokus wird zunächst auf den kleinen DUF1127 (domain of unknown function) Proteinen liegen, die in vielen Alpha- und Gammaproteobacterien vorkommen und strukturelle Ähnlichkeit zu Domänen eukaryontischer RNA-Bindeproteine haben.Die DUF1127 Domäne umfasst 40 Aminosäuren (aa), die entweder fast das ganze Protein mit 45-50 aa ausmacht, oder die C-terminale Domäne von Proteinen mit 60-75 aa, in seltenen Fällen bis 100 aa. Wir werden uns zunächst auf zwei DUF1127 Proteine, RSP_6037 und RSP_0557 des fakultativ phototrophen Bakteriums Rhodobacter sphaeroides konzentrieren, für die erste Daten vorliegen. RSP_6037 wird mit 4 sRNAs (CcsR1-4) kotranskribiert, die eine Funktion in der Antwort auf Singulet-Sauerstoff und andere Stressfaktoren haben. Gene für DUF1127 Proteine kolokalisieren in Genomen von Alphaproteobakterien häufig mit CcsR Homologen. In R. sphaeroides werden die sRNAs durch RNAse E Spaltung aus dem Primärtranskript generiert und das RSP_6037 Protein hat einen starken Einfluss auf deren Level. Das zweite DUF1127 Protein, RSP_0557, spielt ebenfalls eine Rolle bei der Stressantwort und hat einen moderaten Effekt auf die Level der CcsR sRNAs. Während RSP_6037 essentiell ist, ist RSP_0557 nicht essentiell und nicht Teil eines Operons. Wir wollen die Hypothese testen, dass DUF1127 Proteine RNA-bindende Proteine mit einer möglichen Rolle in der RNA Prozessierung sind. Wir werden aber auch eine mögliche Interaktion mit DNA oder anderen Proteinen in Betracht ziehen.Wir wollen die Mengen der DUF1127 Proteine bei verschiedenen Wachstumsbedingungen quantifizieren, den Effekt auf das Transkriptom testen und die minimale Sequenz identifizieren, die für die Funktion notwendig ist (zusammen mit Z1 und Z2). Wir wollen RNA-Protein Bindestudien durchführen, oder DNA-Protein Bindestudien, falls doch eine Interaktion zu DNA vorliegt und die Bindestellen auf dem Transkriptom bzw. dem Genom in Zusammenarbeit mit Z2 kartieren. Basierend auf den Zwischenergebnissen soll die genaue Funktion der DUF1127 Proteine aufgeklärt werden. In Zusammenarbeit mit H. Schwalbe soll die Struktur der Proteine, auch zusammen mit dem Liganden aufgeklärt werden. Später soll auch die Funktion von DUF1127 Proteinen in anderen Alphaproteobakterien untersucht werden, vorzugsweise in Spezies, die ebenfalls im Schwerpunkt bearbeitet werden. Es ist wichtig, herauszufinden, ob DUF1127 Proteine in verschiedenen Spezies ähnliche Funktionen haben, oder ob sie verschiedene Funktionen ausüben können. Um die Rolle weiterer kleiner Proteine mit einer Rolle in Stressantworten zu untersuchen, soll das Peptidom von R. sphaeroides in Antwort auf Singulett Sauerstoff und Hitzestress untersucht werden (Z1). Einige dieser Proteine werden für weitere funktionelle Analysen ausgewählt werden, präferentiell solche, die auch in anderen bakteriellen Peptidomen des SPP auftauchen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
