FOR 967:  Functions and mechanisms of ribosomal tunnel exit ligands (RTeLs)

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 50070218

Proteinfaltung und Proteintransport sind für die Genexpression von ebenso fundamentaler Bedeutung wie Transkription und Translation. Ribosomen besitzen daher Andockstellen für Proteine bzw. Proteinkomplexe, die neu synthetisierte Polypeptide übernehmen und deren Faltung und Transport gewährleisten. Diese Faktoren binden meist in der Nähe der Polypeptid-Austrittstelle der großen Untereinheit der Ribosomen. In den letzten Jahren wurden einige dieser ribosomalen Liganden identifiziert und ihre Funktion meist unabhängig von translationsaktiven Ribosomen untersucht. Daran waren einige der Projektleiter/innen der Forschergruppe maßgeblich beteiligt. Durch die Strukturaufklärung pro- und eukaryotischer Ribosomen in den letzten drei Jahren ergeben sich nun grundlegend neue Möglichkeiten, Einblicke in die Funktion und Dynamik von Ribosomen-Liganden-Komplexen zu erhalten.
Es ist das Anliegen der Forschergruppe, die an verschiedenen Systemen etablierten Expertisen zusammenzuführen und dafür zu nutzen, ein umfassendes Verständnis der molekularen Wirkungsweisen von Liganden des ribosomalen Tunnelausgangs zu erarbeiten und damit zentrale Prinzipien von cotranslationaler Proteinfaltung und cotranslationalem Proteintransport möglichst auf atomarer Ebene aufzuklären. Dabei sollen vor allem auch translationsaktive Ribosomen zum Einsatz kommen, um gegebenenfalls Einblicke in die Spezifität von Liganden für bestimmte naszierende Polypeptidketten zu gewinnen. Darüber hinaus sollen verstärkt quantitative und dynamische Aspekte berücksichtigt werden sowie Mechanismen der Regulation und Koordination der Interaktionen charakterisiert werden. Diese Untersuchungen versprechen grundlegende Einblicke in die Prozesse, durch die neu synthetisierte Proteine im Cytosol und endoplasmatischen Retikulum von Eukaryoten sowie in Bakterien und Mitochondrien in ihre funktionelle dreidimensionale Form gebracht werden, und adressieren damit ein zentrales und höchst aktuelles Thema der molekularen Zellbiologie.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Analyses of the dynamic interplay between ribosomes and bacterial translocon complexes (Antragsteller Koch, Hans-Georg )
• Analysis of the structure of the Oxa1-ribosome-complex by high-resolution cyro-electron microscopy (Antragsteller Beckmann, Roland ;  Herrmann, Johannes M. )
• Chaperone interactions with ribosome-bound nascent chains: Role in protein folding (Antragsteller Hartl, Franz-Ulrich )
• Coordination of the Research Unit 967 (Antragsteller Zimmermann, Richard )
• Functional analysis of enzymes involved in the co-translational modification of nascent chains (Antragsteller Bukau, Bernd )
• Functional characterization of the chaperone network connected to the eucaryotic ribosome (Antragstellerin Rospert, Sabine Karola )
• Functional characterization of the ribosomal tunnel exit ligand ERj1 (Antragstellerinnen / Antragsteller Beckmann, Roland ;  Dudek, Johanna )
• Molecular analysis of Mdm38 function in mitochondrial protein expression (Antragsteller Rehling, Peter )
• Structural dynamics and regulation of the Sec61 complex (Antragsteller Wagner, Richard ;  Zimmermann, Richard )
• Structure and function of YidC and homologous membrane proteins (Antragstellerin Sinning, Irmgard )

• Sprecher: Professor Dr. Richard Zimmermann