Nukleäre Architektur der Trithorax-Gruppe

• Antragsteller: Professor Dr. Adrian Francis Stewart
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Entwicklungsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 435040885

Die wichtigste Eigenschaft der Trithorax-Enzymfamilie ist die Methylierung des Lysinrests 4 im aminoterminalen Bereich des Histons 3. Aktives Chromatin wird durch diese epigenetische Modifikation am besten beschrieben. Insbesondere ist die Dreifachmethylierung von Histon 3 Lysin 4 (H3K4me3) ein allgemeines Kennzeichen aller aktiven Promotoren und der dafür verantwortliche Enzymkomplex gehört zu den am besten konservierten Komponenten der eukaryotischen, epigenetischen Regulation. Säugetiere besitzen sechs H3K4 Methyltransferasen (MTs). Es sind alles große Proteine, darunter das bisher größte bekannte Zellkernprotein, Mll4. Obwohl große Teile des Proteins eine niedrige Sequenzkomplexität aufzeigen und die Methyltransferase-Aktivität auf einen kleinen Bereich am C-Terminus begrenzt ist, blieb die Größe des Proteins während der Evolution erhalten. Der Einfluss dieser großen Proteine auf die Organisation der Genomarchitektur wurde noch nicht untersucht und stellt die Basis dieses Projektes dar.Wir werden unsere Expertise im embryonalen Stammzell-Engineering und den fortschreitenden Kenntnisstand im Bereich der H3K4 MT mit aktuellen Verbesserungen verschiedener Techniken wie (i) Detektion und Verfolgung von einzelnen Proteinmolekülen, (ii) 4C, Hi-C und Einzel-Zell Hi-C zusammenbringen, um die Aussage, dass das H3K4 MT System einen Anteil an der Regulation der Genomarchitektur hat, zu evaluieren. Die Basis dafür bilden embryonale Stammzellen. Die Rolle der H3K4 MT im Setzen von Kennmarken für die Wiederherstellung der Genomarchitektur nach der Mitose und die Beziehung zwischen der epigenetischen Markierung und der Genomarchitektur währen der Zelldifferenzierung in Richtung neuronaler Zellen wird untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen