Armlose Miniatur-tRNAs – Funktion, Interaktion, Modifikation

• Antragsteller: Professor Dr. Mario Mörl; Professor Dr. Peter Florian Stadler
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451363052

Um als universelle Adapter in der Translation zu fungieren, müssen tRNAs über strukturelle Gemeinsamkeiten verfügen, durch die sie von zentralen Komponenten der Proteinbiosynthese wie Translationsfaktoren und Ribosomen erkannt werden. Sie besitzen daher eine hoch konservierte kleeblattartige Sekundärstruktur, die sich dreidimensional in eine L-Form faltet. Interessanterweise existieren in den Mitochondrien von Metazoen tRNAs mit signifikanten Strukturabweichungen, wobei einzelne Arme der Kleeblattform reduziert sind oder fehlen. Wir konnten dabei im Nematoden Romanomermis culicivorax die am stärksten reduzierten tRNA-Formen nachweisen, die anstelle von D- und T-Arm nur noch kurze ungepaarte Connector-Regionen aufweisen und einem Hairpin ähneln, der sich in eine Bumerang-ähnliche 3D-Form faltet. Wir wollen die Funktion dieser Connector-Elemente bezüglich der tRNA Struktur sowie der Interaktion dieser extrem verkleinerten tRNAs mit dem singulären mitochondrialen Elongationsfaktor mt-EF-Tu untersuchen und dabei die Evolution der Connectoren und die Anpassung des Elongationsfaktors bestimmen. Weiter wollen wir spezifische Modifikationen in den armlosen tRNAs identifizieren und ihren Beitrag zur Ausbildung einer funktionellen tRNA-Struktur untersuchen. Diese Studien werden einen grundlegenden Einblick in die überraschende Flexibilität des mitochondrialen Translationssystems, seiner Evolution und der Adaptation beteiligter Proteinfaktoren geben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen