Das essentielle Protein Mak16 bindet ein Fe/S Zentrum: Bedeutung für die Funktion in der Ribosom-Assemblierung

• Antragstellerin: Dr. Daili J. A. Netz
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 389965693

Mak16 ist ein essentielles Protein, das für die Reifung von 60S-rRNA während der Ribosom-Assemblierung benötigt wird. Seine genaue molekulare Rolle ist jedoch nicht bekannt. Mak16 interagiert mit anderen Faktoren der ribosomalen Biogenese und, wie wir festgestellt haben, mit Proteinen die für die zytosolische Assemblierung von Eisen-Schwefel (Fe/S)-Proteinen zuständig sind (CIA-Maschinerie). Unsere vorangegangenen Untersuchun-gen der CIA-Faktoren führten zur Entdeckung, dass alle eukaryotischen DNA Polymerasen Fe/S-Zentren enthalten, die für die Assemblierung der Untereinheiten und für die DNA-Replikation benötigt werden. Jetzt zeigen unsere vorläufigen Ergebnisse die Anwesenheit eines essentiellen Fe/S-Zentrums in eukaryotischen Mak16-Proteinen, einschließlich im humanen Mak16. Mit diesem Antrag wollen wir die Rolle des Fe/S-Clusters in Mak16 für dessen Funktion in der Ribosom-Assemblierung entschlüsseln. Wir planen Struktur-Funktions-Studien von Mak16-Proteinen in vivo in Saccharomyces cerevisiae und biochemische Charakterisierung von Mak16-Proteinen in vitro. Die Methoden umfassen EPR-, Mössbauer- und paramagnetische NMR-Spektroskopie. Um die Essentialität des Fe/S-Clusters von Mak16 für die Komplex-Bildung mit Interaktionspartnern zu untersuchen, wird eine umfassende Interaktom-Analyse von Wildtyp-Mak16 und Fe/S-beeinträchtigten Mutanten unter Verwendung einer innovativen, nicht radioaktiven Puls-Chase-Epitop-Markierung durchgeführt. Zu den einzigartigen Merkmalen von Mak16 gehört die Ähnlichkeit mit der ribosomalen L28e-Proteinfamilie und die basische N-terminale Domäne, die auf rRNA-Bindung hindeuten. Dieser Aspekt wird im Rahmen von Protein/RNA-Bindestudien mittels NMR-Spektroskopie untersucht. Unsere Forschung an Mak16 ist entscheidend, um die Rolle der Fe/S-Cluster in der ribosomalen Biogenese auf molekularer Ebene zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen