Directional Transport of Transcripts by Cytoplasmic Motor-Protein Complexes
Final Report Abstract
In Eukaryoten ist gerichteter Transport zytoplasmatischer mRNA und die anschliessende lokale Expression der Transkripte ein wichtiger Mechanismus zur Schaffung zellulärer Asymmetrie. Zellasymmetric ist Grundlage sowohl für Zelldifferenzierung als auch für die Entwicklung multizellulärer Organismen. Fehlerhafter embryonaler mRNA-Transport führt beispielsweise zu gestörter Embryogenese. Bisher ist der gerichtete Transport von ASHI mRNA in der Bäckerhefe das am besten untersuchte Beispiel von RNA-Lokalisation. Der ASHI mRNA Transportkomplex enthält ausser mRNA das mRNA- Bindungsprotein She2p, welches spezifisch Sequenzelemente der mRNA erkennt, das Myosin Klasse V Motorprotein Myo4p und das Adapterprotein She3p, welches mit seinem C-Terminus an She2p bindet und mit seinem N-Terminus mit Myo4p interagiert. Vor kurzem konnten wir mit Hilfe von Röntgenstrukturanalyse die Raumstruktur von She2p aufklären und zeigen, dass She2p ein neuartiges RNA-Bindungsprotein ist. Es konnte gezeigt werden, dass Myo4p zwei Proteininteraktionsdomänen besitzt, die beide für eine effiziente Bindung an She3p notwendig sind. Analytische Ultrazentrifugationsexperimente zeigten darüber hinaus, dass Myo4p nur als Monomer vorliegt. Da Klasse V Myosine sich jedoch nur prozessiv bewegen können, wenn sie als Dimere vorliegen, stellte sich die Frage, wie Myo4p seinen Cargo-Transport bewältigt. Mit einer Reihe von in vitro und in vivo Studien konnten wir belegen, dass Myo4p-Dimerisierung eine Komplexbildung nicht stört und diese sogar stabilisiert. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Myo4p alleine als inaktives Monomer vorliegt, jedoch beim Komplexzusammenbau oligomerisiert und somit aktiviert wird.
Publications
- Directional mRNA Transport in Eukaryotes: lessons from yeast. Cell. Mol. Life Sci. 64: 171-180 (2007)
Müller, M., Heuck. A. and Niessing. P.
- Monomeric myosin V uses two binding regions for the assembly of stable translocation complexes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA - Track II: 105: 19778-19783 (2007)
Heuck. A., Du, T.-G., Jellbauer, S., Richter, K., Kruse, C., Jaklin, S., Müller, M., Buchner, J., Jansen, R.-P., and Niessing. P.
