Structure - Function Relationship of Poly(U) Polymerases

• Applicant: Dr. Anton Meinhart
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 213358599

Polyuridylierung von RNA 3’ Termini durch matrizenunabhängige Polymerasen ist eine weitverbreitete, posttranskriptionelle Modifizierung, die regulative Funktionen im RNA-Metabolismus übernimmt. Diese Polymerasen sind in ihrer Aminosäuresequenz ähnlich der am Reifungsprozess von mRNA beteiligten Poly(A) Polymerasen. Sie besitzen einen zentralen katalytischen Kern bestehend aus zwei Domänen, wobei Poly(A) Polymerasen zusätzliche, intramolekulare Untereinheiten haben, die wesentlich zur Substratspezifität beitragen. Obwohl Strukturen von verwandten Polymerasen bekannt sind, ist die Frage, weshalb manche Polymerasen ausschließlich ein bestimmtes Nukleotid einbauen, unbeantwortet. Unsere Forschungsaktivitäten widmen sich der Aufklärung des Funktionsmechanismus von zwei wichtigen Poly(U) Polymerasen: Cid1 aus Schizosaccharomyces pombe, eine „minimalistische“, matrizenunabhängige Polymerase, die keine zusätzlichen Untereinheiten für ihre basale Funktion braucht, anderseits Pup-2 aus Caenorhabditis elegans, die Lin-28 benötigt, um seine Funktion in der micro RNA Biogenese ausführen zu können. In einer Kombination von strukturellen mit enzymkinetischen und biophysikalischen Studien wollen wir die Struktur – Funktionsbeziehungen dieser Poly(U) Polymerasen und deren spezifisch RNA Polyuridyliungsaktivitat untersuchen. Zusätzlich beabsichtigen wir makromolekulare Komplexe von Poly(U) Polymerasen und deren Interkationspartnern zu charakterisieren und zu untersuchen, wie diese ihre Zielmolekühle ans aktive Zentrum bringen. Wir sind der Überzeugung, mit diesen Arbeiten wesentlich zu einem besseren Verständnis des Funktionsmechanismus dieser matrizenunabhängigen Polymerasen beitragen zu können.

• DFG Programme: Research Grants