Molekulare Mechanismen und zelluläre Funktionen des CpG Insel-bindenden Proteins SAMD1

• Antragsteller: Dr. Robert Liefke
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 516068166

Für die korrekte Funktion einer jeden Körperzelle ist die präzise Transkription der Gene von essenzieller Bedeutung. Wir haben kürzlich das Protein SAMD1 (SAM domain-containing protein 1) als einen neuartigen transkriptionellen Regulator identifiziert, welcher an nicht methylierte CpG Inseln bindet. SAMD1 zeichnet sich durch eine CpG Insel-bindende Winged Helix Domäne und eine multimerisierende SAM Domäne aus. Es interagiert mit mehrere chromatin-regulatorischen Proteinen, einschließlich der Histon-Demethylase KDM1A und dem Chromatin Regulator L3MBTL3. Unsere Arbeiten haben gezeigt, dass SAMD1 als transkriptioneller Repressor fungiert und seine Abwesenheit zu einer fehlerhaften Genexpression führt. SAMD1 ist in allen Geweben vorhanden, was auf eine weitreichende biologische Funktion hindeutet. Diese Vermutung wird durch die embryonale Letalität einer SAMD1 Knockout Maus gestützt. Obwohl unsere bisherigen Untersuchungen bereits einige faszinierende Einsichten erbracht haben, sind viel Aspekte von SAMD1 ungenügend untersucht. In unserer Forschung haben wir das Ziel die molekularen Mechanismen und die zellulären Funktionen von SAMD1 im Detail zu verstehen. Wir wollen 1) den Mechanismus verstehen, wie SAMD1 zum Chromatin rekrutiert wird, 2) die Prozesse herausarbeiten, die durch SAMD1 am Chromatin ausgelöst werden, 3) untersuchen ob und wo SAMD1 an der Ausbildung von Interaktion zwischen entfernten Chromatin Bereichen beteiligt ist und 4) die Rolle von SAMD1 während neuronaler Differenzierungsprozessen bestimmen. Wir erwarten, dass unsere Arbeiten neue Einsichten über die molekularen und zellulären Funktionen dieses einzigartigen Chromatin-Regulators erbringen werden. Diese werden dabei helfen zu verstehen wie SAMD1 an genregulatorischen Prozessen beteiligt ist und wie die Fehlfunktion von SAMD1 möglicherweise zu menschlichen Krankheiten beiträgt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Argyris Papantonis