Einfluss von positions-spezifischen posttranslationalen Modifikationen auf die H1-vermittelte Chromatosomen Kondensation

• Antragsteller: Professor Dr. Florian Stengel
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie ; Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564405661

Molekulare Kondensate bieten einen begrenzten Raum, in dem spezifische Protein-Protein Interaktionen stattfinden können, um zum Beispiel bestimmte biochemische Reaktionen zu erleichtern, und posttranslationale Modifikationen (PTMs) spielen eine wichtige Rolle bei ihrer Organisation. Trotz umfangreicher Bemühungen ist unser derzeitiges Wissen darüber wie Proteine innerhalb von Kondensaten organisiert sind begrenzt. Da die Bildung von molekularen Kondensaten von grundlegender Bedeutung für die Biologie zu sein scheint, ist es von entscheidender Bedeutung, die zugrundeliegenden molekularen Wechselwirkungen zu verstehen und wie diese durch PTMs beeinflusst werden. Durch die Kombination von bioorthogonaler Chemie, Biochemie und MS-basierter Proteomik soll der Einfluss positions-spezifischer PTMs auf die H1-vermittelte Kondensation von Chromatosomen untersucht werden. Besonderes Augenmerk soll hierbei auf die molekularen Grundlagen der positions-spezifischen Ubiquitylierung und Acetylierung der H1-vermittelten Chromatosomenkondensation gelegt werden und inwieweit diese durch SIRT1 und p53 in vitro moduliert werden. Mithilfe von konfokaler Mikroskopie, enzymatischen Assays, Cross-Linking-Massenspektrometrie und Kryo-EM wird des Weiteren untersucht werden, wie Acetylierung und Ubiquitylierung von Linker-Histon H1 die Kondensatbildung und Organisation intakter Chromatosomen in vitro beeinflussen und wie dies durch SIRT1 und p53 moduliert wird. In einem zweiten Teil dieses Projekts sollen dann Linker-Histon-induzierte Chromatinkondensate in Zelllysaten untersucht werden. Zu diesem Zweck werden H1-Varianten-spezifische Chromatinkondensate in Zelllysaten erzeugt und diese im Anschluss mittels MS-basierter Proteomik und Next-Generation-Sequencing analysiert werden. In Kombination wird die in diesem Antrag beschriebene Forschung unser molekulares Verständnis darüber verbessern, wie die ortsspezifische Acetylierung und Ubiquitylierung von Linker-Histon H1 die Chromatosomenkondensation beeinflusst.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen