Synthese und Analyse modifizierter tRNA Basen

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Carell
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5448193

Nicht-kodierende RNA Moleküle, wie die ribosomale RNA und vor allem die transfer RNA (tRNA), die beide in Zellen essentielle Funktionen übernehmen, werden hochgradig modifiziert. So enthalten diese RNA Moleküle neben den Standardbasen eine große Zahl modifizierter Nukleobasen. In der Regel sind die Biosynthesewege zu den modifizierten Basen unbekannt. Eine genaue Vorstellung, welche Funktion diese Basen übernehmen, fehlt ebenfalls. Selbst der Ort in der Zelle, an dem die Biosynthese stattfindet, ist nicht bekannt. Wir möchten ein besseres Verständnis der RNA Modifizierung erhalten. Daher beschäftigen wir uns mit der chemischen Synthese der modifizierten RNA Basen und deren Einbau in RNA Stränge zur Untersuchung des Paarungsverhaltens. Das Ziel der Forschung soll nun um eine analytische Fragestellung erweitert werden. Ziel ist es mit den hergestellten Verbindungen eine neue Analytik aufzubauen, die es uns gestattet Art und Umfang der tRNA Modifikationen als Gesamtheit gezielt zu quantifizieren. Hierzu sollen erneut tRNA Modifikationen hergestellt werden, diesmal jedoch auch in isotopen-markierter Form. Neben der Synthese planen wir die Isolierung von tRNA aus Zellen, deren enzymatische Hydrolyse und die Bestimmung von Art und Menge der einzelnen Modifikationen mit Hilfe der isotopen-markierten Proben als interne Standards für eine quantitative Massenspektrometrie. Art und Umfang der tRNA Modifizierung soll in Abhängigkeit vom Zellstatus (Stress, Teilungsphase) ermittelt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen