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Projekt
Biochemische und strukturelle Charkterisierung des SARS-CoV-2 non-structural protein 16 (Nsp16), eine cap ribose 2’O-methyltransferase
Fachliche Zuordnung
Strukturbiologie
Biochemie
Biochemie
Förderung
Förderung von 2021 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458682959
SARS-Cov-2 Nsp16 gehört zu einer konservierten Familie viraler 2'-O-Methyltransferasen (2'OMTs), die noch nicht gut charakterisiert sind. Es wurde gezeigt, dass die SARS-CoV- und MERS Nsp16 2'OMTs für die Interferonresistenz und die Viruspathogenese notwendig sind. Die allgemeinen Mechanismen von Coronavirus 2'OMTs sowie ihr gesamtes RNA-Zielspektrum über die verkappte RNA hinaus sind jedoch weitgehend unklar. Im Fall von SARS-Cov Nsp16 wurden länger verkappte RNA-Substrate effizienter methyliert, was auf spezifische Sequenzanforderungen oder / und Methylierung von Nukleotiden hinweist, die von der m7G-Kappe entfernt sind. Es ist daher das allgemeine Ziel unseres gemeinsamen Projekts, den molekularen Mechanismus, die Struktur und die Funktion des SARS-CoV-2 Nsp16 2'OMT bei der detaillierten Modulation der Genexpression zu charakterisieren und möglicherweise Nsp16-Inhibitoren zu entwickeln. Über Strukturen von Nsp16 und seinem akzessorischen Protein Nsp10 im Komplex mit einer m7GpppA-RNA wurde erst kürzlich berichtet. Die spezifische Erkennung längerer RNA-Substrate durch SARS-CoV-2 und kritische Aminosäuren von Nsp16 und Nsp10 bleibt jedoch unklar. Unter Verwendung von rekombinanten Nsp16- und Nsp10-Proteinen zeigen unsere ersten Experimente, dass der virale RNA-Verarbeitungsmechanismus in Abhängigkeit von der modifizierten RNA-Sequenz neu organisiert wird. In-vitro-SELEX-Experimente zielen darauf ab, nicht gcappte RNA-Substrate zu identifizieren. Wir werden Nsp16 / Nsp10 in einem Komplex mit verschiedenen gecappten und nicht gecappten RNA-Fragmenten unter Verwendung biochemischer Experimente und NMR untersuchen und versuchen, strukturelle Details des Komplexes aus Röntgen-, Kryo-EM- und NMR-Werten des Komplexes bereitzustellen.Landthaler und Popowicz / Sattler Labore arbeiten hier zusammen, um ihre Expertise in der Proteinexpression, der strukturellen und biochemischen Charakterisierung von RNA-modifizierenden Enzymen und RNA-Bindungsproteinen sowie der Hochdurchsatzanalyse von RNA-interagierenden Proteinen zu nutzen.BEDEUTUNG: Der Nsp16 / Nsp10-Komplex ist wichtig, um virale RNA-Transkripte für eine effiziente Translation zu verschließen und der Immunüberwachung zu entgehen. Diese Arbeit wird die erste umfassende Analyse der Chemie, Struktur und RNA-Substratspezifität von SARS-CoV-2 Nsp16 und des 2'O-Methylierungsstatus von viraler RNA liefern. Im Rahmen dieses Projekts entwickelte Assays und Strategien können leicht an 2'OMTs anderer Viren angepasst werden, die sich im Zytoplasma replizieren, einschließlich Ebola-Viren, Masernvirus, Sindbis-Virus, Zika-Virus, Dengue-Virus und Vaccinia-Virus, um einen Weg für neuartige antivirale Viren bereitzustellen Therapien.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
