Charakterisierung von circadian regulierten Transkriptionsfaktorkomplexen in Neurospora crassa

• Applicant: Dr. Axel Diernfellner
• Subject Area: Cell Biology
• Term: from 2012 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 218356093

Circadiane Uhren sind molekulare Oszillatoren, die in den meisten Eukaryoten aber auch in einigen Prokaryoten zu finden sind und im 24-Stunden Rhythmus biologische Prozesse an die rhythmischen Änderung in der Umwelt koppeln. Im filamentösen Pilz Neurospora crassa bilden der Transkriptionsfaktor White Collar Complex (WCC) und dessen negativer Regulator Frequency (FRQ) auf molekularer Ebene die zentralen Komponenten der circadianen Oszillation. Im Wechselspiel von positiven und negativen Rückkopplungsschleifen steuert der WCC dabei direkt die Expression einer Vielzahl sogenannter circadian kontrollierter Gene. Unter diesen direkten Zielgenen befinden sich wiederum Transkriptionsfaktoren, die auf einer zweiten hierarchischen Ebene den Einfluss der circadianen Uhr auf die Genexpression verstärken. Zwei dieser Transkriptionsregulatoren sind CSP1 und SUB1. CSP1 reguliert die Expression mehrerer hundert Gene in Neurospora. Es interagiert mit den generellen Co-Repressoren RCO1 und RCM1 und mit der Ubiquitinligase UBR1 (Sancar et al., 2011). SUB1 ist ein GATA-Typ Zinkfinger Transkriptionsfaktor und reguliert die Expression einer Vielzahl spät lichtindu-zierter Gene (im Gegensatz zu den früh lichtinduzierten Genen durch WCC) (Chen et al., 2009). Ziel des beantragten Projektes ist es die molekularen Mechanismen der circadianen Regulation auf der ersten und zweiten hierarchischen Ebene im Detail zu ergründen. Im Fokus stehen dabei die Tran-skriptionsregulatoren WCC, CSP1 und SUB1. Besonderes Augenmerk gilt den Mechanismen, welche die Oszillation auf zweiter hierarchischer Ebene aufrecht erhalten. Ein weiteres Teilprojekt konzentriert sich auf die Frage, ob und in welcher Form die Regulation circadianer Transkription mit einer rhythmi-schen Chromatin Remodellierung assoziiert ist.

• DFG Programme: Research Grants