Sequenz-spezifische Aktivität von Shiga-Toxin und anderen Ribosom-inaktivierenden Proteinen gegenüber verschiedenen Nukleinsäuresubstraten

• Antragsteller: Dr. Samuel Hauf
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 452628014

Shiga-Ttoxin, Rizin und Abrin sind einige der potentesten bekannten Toxine. Sie gehören zur Familie der Ribosom-inaktivierenden Proteine, englisch ribosome inactivating proteins, kurz RIPs. Diese Proteine inaktivieren die Orte der Proteinbiosynthese: die Ribosomen. Dafür greifen sie eine bestimmte Stelle der ribosomalen RNA (rRNA), den Sarcin-Rizin-Loop (SRL), an und spalten dort eine Base der RNA ab. Dieser Mechanismus ist vermutlich der hauptsächliche Grund für ihre Toxizität. Die Wirkung der RIPs auf die Ribosomen und die rRNA wurde gründlich untersucht und auch zum Einfluss der rRNA-Sequenz und -Struktur gibt es einige Ergebnisse. Der Einfluss aller möglichen Mutationen des SRL wurden jedoch bisher nie betrachtet, vermutlich da die notwendige Technologie zur Charakterisierung einer großen Zahl an Mutanten noch nicht existiert. Mit den Fortschritten in der Hochdurchsatzsequenzierung sind solche Studien heutzutage jedoch möglich. Ein Ziel dieses Vorhabens ist es daher den Einfluss der RNA-Sequenz auf die Aktivität der RIPs umfassend zu charakterisieren.Neben den Effekten auf die rRNA wurden wiederholt auch Effekte von RIPs auf andere Arten von Nukleinsäuren, wie z. B. ssDNA, dsDNA und mRNA, beschrieben. Es gibt jedoch keine Erkenntnisse über den Einfluss der Nukleinsäuresequenz bei diesen Spezies, obwohl diese Effekte für den Mechanismus der Toxizität und die biologische Bedeutung der RIPs von zentraler Bedeutung sein könnten. Das allgemeine Ziel diese Vorhabens ist es daher die Sequenzspezifiät der RIPs für sämtliche Arten von Nukeinsäuren zu bestimmen und die dafür notwendige Technologie zu etablieren.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Japan
• Gastgeber: Professor Yohei Yokobayashi, Ph.D.