ADAR1-vermitteltes RNA-Editing wird durch Inositolhexaphosphat beeinflusst und verhindert RIG-I-Aktivierung

• Antragsteller: Dr. Francisco Venegas Solis
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 548714673

Adenosine Desaminase Acting on RNA 1 (ADAR1) katalysiert die enzymatische Umwandlung von Adenosin zu Inosin, sowohl in endogener als auch in exogener doppelsträngiger RNA (dsRNA). ADAR1 Defizienz führt im Mausmodell zu einer vermehrten Bildung von Typ I Interferon über den RNA-Sensor MDA5, der endogene, nicht editierte RNA erkennt. ADAR1 ist weiterhin mit verschiedenen Erkrankungen wie Krebs und Autoimmunerkrankungen assoziiert und weist in bestimmten Kontexten antivirale Eigenschaften auf. Trotz seiner Bedeutung sind Regulation und Modulation von ADAR1 und die damit verbundenen Auswirkungen auf verschiedene Funktionen und Krankheiten bisher unzureichend untersucht. Im Jahr 2005 konnte in der Kristallstruktur von humanem ADAR2, einem Enzym aus derselben Familie wie ADAR1, Inositolhexaphosphat (IP6) in der katalytischen Domäne (Macbeth et al., 2005) nachgewiesen werden. Weiterhin zeigte sich, dass die Bindung von IP6 an der korrekten Faltung von hADAR2 beteiligt ist und eine entscheidende Rolle auf die Enzymaktivität ausübt. Die Interaktion von IP6 und ADAR1, dem wichtigsten RNA-Editierungsenzym beim Menschen ist bisher noch nicht untersucht. In diesem Projekt soll die Rolle von IP6 bei der RNA-Editierung durch ADAR1 in Säugetierzellen unter Verwendung von HeLa-WT-Zellen oder Inositolpentakisphosphat-2-Kinase (IPPK) defizienten HeLa-Zellen untersuchen. Das Enzym IPPK katalysiert die Phosphorylierung von IP5 und ist für die IP6-Produktion unerlässlich. Darüber hinaus sollen Korrelationen zwischen Editierungsraten, ADAR1 und -2-Expression und IP6-Spiegeln unter Verwendung von primären menschlichen Immunzellen und Zelllinien untersucht werden. Weiterhin sollen Auswirkungen von IP6 und anderen Faktoren wie verschiedenen Inositolphosphaten, pH-Wert und Temperatur auf die Editierung durch ADAR1 und -2 in-vitro analysiert werden. Schließlich werden HEK293-RIG-I-Luciferase-Reporterzellen und primäre PBMCs mit dsRNA die von in-vitro generiertem ADAR1 editiert wurden stimuliert, um die Auswirkungen der RNA-Editierung auf RIG-I, einem Enzym aus derselben Familie wie MDA5, zu untersuchen. Das Projekt hat das Potenzial, unser Verständnis des regulatorischen Einflusses von IP6 auf die Editierfunktion von ADAR1 und ADAR2 zu verbessern und neues Licht auf die Rolle des Editierens bei der Aktivierung oder Hemmung von RIG-I zu werfen. Diese Erkenntnisse könnten für neue Therapiestrategien unter Nutzung der endogenen ADAR-Aktivität wertvoll sein und gleichzeitig unser Verständnis der Funktionsdynamik von ADARs vertiefen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle