Dr. Markus T. Bohnsack

Adjunct Investigator des Cluster of Excellence Macromolecular Complexes

(together with Roman Martin, Matthias Leisegang, Fabian Mück)

Ribosomenbiogenese in Eukaryonten

Einer der zentralen zellulären Prozesse ist die Ribosomenbiogenese, die für Eukaryonten am besten in Saccharomyces cerevisiae untersucht ist (Henras et al., 2008). Hier werden 79 ribosomale Proteine und vier ribosomale RNAs (rRNAs) unter Beteiligung von mehr als 200 Kofaktoren zu den ribosomalen Untereinheiten assembliert (Abbildung 1).
Wir untersuchen die Ribosomenbiogenese in Eukaryonten mit dem besonderen Schwerpunkt auf der Funktion von zentralen Kofaktoren, wie z.B. RNA-Helikasen, die RNA-RNA- und RNA-Protein-Interaktionen modulieren. 19 dieser Proteine sind an der Ribosomenbiogenese beteiligt (Cordin et al., 2006), wobei es sich mit Ausnahme von Dob1/Mtr4, einem Kofaktor des Exosoms, ausschließlich um DEAD/H box-Proteine handelt. Bei der Depletion dieser RNA-Helikasen wurden Defekte in der Prozessierung der rRNA sowie die Akkumulation von prä-ribosomalen Intermediaten beobachtet. Auf dieser Grundlage konnten die Helikasen in Gruppen eingeteilt werden, die entweder für die frühen Prozessierungsschritte der 18S rRNA oder für die Synthese der 60S Untereinheit benötigt werden. Zwei Helikasen, Has1 und Prp43, sind an der Biogenese beider ribosomaler Untereinheiten beteiligt.
In den letzten Jahren gab es erste Erfolge in der funktionellen Analyse von RNA-Helikasen, die an der Ribosomenbiogenese beteiligt sind. Mehrere dieser Proteine werden für das Ablösen von snoRNAs von Prä-Ribosomen benötigt (Bohnsack et al., 2008; und darin enthaltene Referenzen). Für andere Proteine konnte dies nicht beobachtet werden, was vermuten lässt, dass sie andere Funktionen im Prä-Ribosom erfüllen. So ist es wahrscheinlich, dass RNA-Helikasen strukturelle Veränderungen innerhalb von Prä-Ribosomen vermitteln und somit anderen Kofaktoren, wie z.B. Endonukleasen oder anderen RNA-bindenden Proteinen, die Bindung an nun exponierte Bereiche der rRNA ermöglichen. Neben Schlüsselfunktionen in limitieren Schritten des Prozesses, könnten RNA-Helikasen aber auch Aufgaben in der Regulation der Ribosomenbiogenese erfüllen.

Abbildung 1: Schematische Darstellung der Ribosomenbiogense in Saccharomyces cerevisiae.

Die zitierten Arbeiten finden Sie auf unserer Publikationsseite.

Dr. Markus T. Bohnsack
Cluster of Excellence Macromolecular Complexes
Institut für Molekulare Biowissenschaften
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geändert am 02. Februar 2010  E-Mail: Webmasterm.fauth@bio.uni-frankfurt.de