Struktur und Mechanismus von CRISPR-Cas Typ IV Systemen

• Antragsteller: Professor Dr. Gert Bange
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405858511

CRISPR-Cas systeme sind strukturell und mechanistisch hoch diverse adaptive Immunsysteme gegen mobile genetische Elemente in Prokaryoten. Klasse I CRISPR-Cas Systeme weisen Effektor Komplexe mit mehreren Untereinheiten auf. Wir konnten kürzlich demonstrieren, dass sogar eng verwandte Subtypen, wie die Typen I-F und IF variant (IFv), sich deutlich in ihrer Struktur und in ihrem DNA Überwachungs Mechanismus unterscheiden. Ferner wurde für CRISPR-Cas Systeme gezeigt, dass sie in nicht-kanonischen Funktionen wie z.B. transkriptioneller Kontrolle, Stress Antwort und Pathogenizitätsentwicklung beteiligt sein können. Andere und wir konnten zeigen, dass das CRISPR-Cas Adaptationsprotein Cas1 mit dem Redox-Stress wahrnehmenden und signalisierenden Zwei-Komponenten System YedVW interagiert. Ziel dieses Antrags ist es ein detailliertes strukturelles, mechanistisches und funktionelles Verständnis von bisher wenig verstandenen Klasse I CRISPR-Cas systemen, wie z.B. dem Shewanella putrefaciens Typ I-Fv und dem Plasmid getragenen Aromatoleum aromaticum Typ IV System, zu erzeugen. Zudem zielen wir auf ein strukturelles, mechanistisches und funktionelles Verständnis der Interaktion zwischen Cas1 und YedVW in der Redox-Stress induzierten Stress Antwort von Escherichia coli ab.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2141: Weitaus mehr als nur Verteidigung: die vielen verschiedenen Funktionen des CRISPR-Cas Systems