Analyse von FGF2 5UTR Ribonukleoprotein-Komplexen und ihre Rolle in der Regulation der Translations-Initiation

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jan Medenbach
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241756384

Translationskontrolle ist ein in Eukaryoten wichtiger, regulatorischer Mechanismus der Genexpression und ermöglicht eine genaue räumliche und zeitliche Kontrolle der Proteinbiosynthese. Reguliert wird sowohl die synthetisierte Proteinmenge als auch die Produktion unterschiedlicher Proteinisoformen (quantitative und qualitative Translationskontrolle). Während wir langsam beginnen die Prinzipien der quantitativen Translationskontrolle besser aufzuklären, sind die Grundlagen der qualitativen Regulation der Proteinbiosynthese noch immer unverstanden. Bereits in den 1980er Jahren konnte gezeigt werden, dass eine Reihe von mRNAs (z.B. FGF2, C-MYC, VEGF) durch regulierte, alternative Translationsinitiation eine Reihe unterschiedlicher Proteinisoformen produzieren können. Bestimmte zelluläre Bedingungen führen zur Translation N-terminal verlängerter Peptide, welche sich in ihren Aktivitäten und Eigenschaften deutlich von den kürzeren Proteinisoformen unterscheiden. Beispielsweise werden längere FGF2 Isoformen (high molecular weigth FGF2) nicht wie die kleinere Peptidvariante von der Zelle sekretiert, sondern in den Zellkern transportiert, wo sie eine immortalisierende Wirkung entfalten. Trotz der großen tumorbiologischen Relevanz der unterschiedlichen FGF2 Peptide ist noch immer ungeklärt, wie die Produktion der unterschiedlichen Isoformen kontrolliert wird.Durch eine Reihe an technologischen Neuerungen können wir nun die Zusammensetzung von Ribonucleoprotein-Komplexen (RNPs) in einer hochparallelen Weise analysieren und so simultan eine Vielzahl von Protein-RNA-Interaktionen messen. Durch die Weiterentwicklung und Anpassung dieser hochdurchsatz Techniken plane ich die RNP-Dynamik von FGF2 mRNA bei unterschiedlichen zellulären Bedingungen in bisher unerreichtem Detail zu analysieren. Die Kombination der hochdurchsatz Techniken mit mechanistischen Detailstudien wird neue Einsichten in die Regulation der Translationsinitiation und die Wahl des Strartcodons der FGF2 mRNA ermöglichen und so zu einem besseren Verständnis eines wichtigen biologischen Prozesses führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen