Bildung und Reifung der eukaryontischen 60S ribosomalen Untereinheit

• Antragsteller: Professor Dr. Eduard Christian Hurt
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313722725

Die Biosynthese der Ribosomen beinhaltet die Transkription, Modifizierung, Faltung und Prozessierung der rRNA, welche mit dem Einbau der 80 ribosomalen Proteine gekoppelt ist. Die Kombination von zellbiologischen, biochemischen und strukturellen Methoden im Modellorganismus Saccharomyces cerevisiae ermöglichte uns die Aufklärung verschiedener Zwischenschritte während der Biogenese der großen Untereinheit. Während des nächsten Förderzeitraums werden wir die Forschungsarbeiten an diesem hochkomplexen Reifungsprozess fortsetzen. Ein Fokus wird dabei auf der strukturellen Erforschung früher nukleolärer Prä-60S Ribosomen liegen und der Funktionsanalyse der Brix Proteine (Ssf1, Rpf1, Brx1) während dieser ersten Schritte. In einem zweiten Projekt werden wir die Rekrutierung des 5S RNP in die Prä-60S Ribosomen und die nachfolgenden Umlagerungsschritte studieren. Hier fokussieren wir uns auf die Funktion des Rpf2-Rrs1 Komplexes und des neu endeckten Biogenese Faktors Cgr1. In einem weiteren Projekt untersuchen wir die Reifung des katalytischen Zentrums der großen Untereinheit, dem sogenannten Peptidyl Transferase Center (PTC), in welchem die neuen Peptidbindungen geknüpft werden. Die Reifung des PTC beinhaltet die Freisetzung zahlreicher Biogenesefaktoren, daher liegt hier der Forschungsschwerpunkt auf der ATPase Drg1. Wir möchten den Einfluss von dominant negativen drg1 Mutanten auf die Ablösung von Nsa2 und Nog1 vom reifenden PTC erforschen. In einem weiteren Projekt hatten wir kürzlich eine Rpl4 Mutation charakterisiert, welche am sogenannten exit tunnel der großen Untereinheit positioniert ist. Interessanterweise zeigt diese Mutante eine sehr späte, möglicherweise zytoplasmatische Blockade während der 60S Biogenese. Daher möchten wir die molekularen Details dieses Checkpoints, der die Funktionalität des exit tunnels kontrolliert, aufklären. Wir erwarten, dass die beschriebenen Projekte neue Einblicke in die Schlüsselschritte der 60S Biosynthese geben werden, wodurch auch eventuell das Verständnis von Ribosomen assoziierter Krankheiten erweitert werden könnte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Dr. Roland Beckmann; Professorin Dr. Irmgard Sinning