Strukturelle und funktionelle Analyse der Interaktion zwischen Kinetochor und zentromerischem Chromatin in Saccharomyces cerevisiae

• Antragstellerin: Dr. Rucha Kshirsagar, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 411741701

Ziel des vorliegenden Projekts ist es, strukturelle und funktionelle Informationen über die Interaktion der Komponenten des COMA-Komplexes mit der zentromerischen Histon H3-Variante Cse4 und mit dem zentromerischen Nukleosom zu erhalten. Dazu sollen Varianten von zwei Kinetochorkomponenten, Okp1 und Ame1, die eine verstärkte Bindung an Cse4-N zeigen, genutzt werden. Kristallographische Analysen sowie Cryo-Elektronenmikroskopie sollen angewendet werden, um mechanistische Einsichten in die Interaktionen und die Stöchiometrie der Proteine innerhalb des Komplexes zu erlangen. Des weiteren sollen die molekulargenetische Identifizierung der Methyltransferase für R37 von Cse4 sowie die Isolierung und Charakterisierung von Suppressoren, die die Defekte des Verlusts der Cse4-R37 Methylierung kompensieren, neue Einsichten in Chromatinfunktion und Kinetochorarchitektur liefern.Ich war schon immer fasziniert von der Idee, dass Chromatinfaktoren, DNA-Sequenz, DNA-Struktur und Modifikationen an DNA /Proteinen das Potential haben, die Genexpression zu modulieren und dadurch letztlich das Schicksal einer Zelle zu bestimmen. Ein bedeutender Teil meiner Doktorarbeit basierte darauf, die Mechanismen der meiotischen Chromosompaarung durch die Analyse von DNA-Protein und Protein-Protein-Wechselwirkungen in vitro zu verstehen. Dadurch habe ich ein Interesse an der Hefegenetik, Proteinbiochemie und am Imaging entwickelt. Als Postdoktorandin möchte ich weiterhin auf dem Gebiet der Chromosomenbiologie tätig sein, aber zukünftig mit einem Schwerpunkt auf regulatorischen Aspekten der Chromosomentransaktionen. Ich möchte Kenntnisse in Hefegenetik erwerben und meine Fähigkeiten in der Proteinbiochemie erweitern.Einer der Schwerpunkte des Labors von Prof. Ann Ehrenhofer-Murray sind die molekularen Details der Assemblierung von Chromatin und die Funktion von epigenetischen Modifikationen an Histonen und Histonvarianten. Das Gastlabor nutzt molekulargenetische, biochemische und strukturelle Ansätze, um die Rolle von posttranslationalen Modifikationen beim Chromatinaufbau zu untersuchen. Prof. Ann Ehrenhofer-Murray hat mir die Möglichkeit geboten, die Funktion und Regulierung von Kinetochor- und Zentromerproteinen in Saccharomyces cerevisiae zu untersuchen und dadurch zum Verständnis der Kinetochorregulation und den Einfluss auf die Zentromerbiologie beizutragen. Das vorgeschlagene Projekt stellt eine ausgewogene Mischung zwischen biochemischen/ strukturellen Studien und genetische Analysen dar. Dies ist eine ausgezeichnete Gelegenheit für mich, mein Wissen über Proteinbiochemie einzusetzen. Gleichzeitig ermöglicht es mir, mein technisches Repertoire zu erweitern und vertieftes Wissen über Hefegenetik zu erlangen. Die exzellente wissenschaftliche Infrastruktur und die dynamische Forschungsumgebung des Labors werden mir helfen, mich wissenschaftlich weiter zu entwickeln. Ich bin überzeugt, dass dieses Projekt meine akademische Karriere als unabhängige Forscherin stärken wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen