Nukleäre Qualitätskontrolle des prä-mRNA spleißens

• Antragstellerin: Professorin Dr. Heike Krebber
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 394490813

Prä-mRNAs werden im Zellkern synthetisiert und prozessiert bevor sie in das Zytoplasma transportiert werden um translatiert zu werden. Im Laufe des Lebenszyklus einer mRNA assoziieren und dissoziieren viele Proteine vom Ribonukleopartikel (RNP) die unterschiedliche Funktionen haben. Die pendelnden Serin/Arginin (SR)-reichen Proteine Gbp2 und Hrb1 werden während später Phasen des Spleißings an die prä-mRNA gebunden und dienen später als Adaptoren für die Bindung des Exportrezeptor-Hetrodimers Mex67-Mtr2 wodurch der Transit des RNPs durch den Kernporenkomplex (NPC) in das Zytoplasma ermöglicht wird. In unserer Arbeit haben wir gezeigt, dass die SR-Proteine als Qualitätskontrollfaktoren fungieren und das Ausströmen von defekten oder unreifen Transkripten in das Zytoplasma verhindern. Ihre genaue Funktion in der RNA-Überwachung ist jedoch noch unklar und erfordert weitere Studien. In diesem Projekt werden wir die Mechanismen der Qualitätskontrolle untersuchen und individuelle Funktionen von Gbp2 und Hrb1 in diesem Prozess untersuchen. Wir werden high through put Techniken anwenden (z.B. Massenspektroskopie) um die Proteinkomplexe zu identifizieren in denen sich Gbp2 im Vergleich zu Hrb1 am häufigsten zu finden sind. Zusätzlich werden wir Mutanten der Abbaumaschinerie verwenden, z.B. des TRAMP-Komplexes, der falsche mRNAs markiert oder Exosom-Mutanten, die deren Abbau ebenfalls verhindern, sowie mRNA Export Mutanten um die SR-Proteine in den jeweiligen Komplexen anzureichern. Wir werden die Proteinkomplexe bestimmen und uns die Modifikationen der SR-Proteine in den jeweiligen Komplexen studieren um den Schalter-Mechanismus zwischen Abbau und Export zu identifizieren. In den Degradationsmutanten werden wir außerdem RIP-Experimente und RNA-Seq Experimente durchführen, um die falschen Transkripte zu identifizieren. Zusätzlich werden wir die Protein-Sequenzen bestimmen, die für die RNA-Bindung notwendig ist. Schließlich werden wir den letzten Kontrollschritt am NPC beleuchten, der von den Proteinen Mlp1 und Mlp2 vermittelt wird. Diese Studien werden die einzelnen Funktionen von Gbp2 und Hrb1 in der mRNA Qualitätskontrolle identifizieren und die zugrunde liegenden Mechanismen der nukleären Qualitätskontrolle beleuchten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen