Die Untersuchung möglicher Funktionen von kernlokalisierter und zytoplasmatischer Kondensation des SMN Komplexes in der Homöostase von RNPs

• Antragsteller: Professor Dr. Utz Fischer; Professor Dr. Oliver Gruß
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 517386593

Makromolekulare Komplexe erfüllen ein breites Spektrum an zellulären Aufgaben. Zusammengesetzt aus verschiedenen Proteinen oder Proteine mit Nukleinsäuren erfordert ihre Assemblierung regelmäßig die Funktion trans agierender Faktoren. Spliceosomal UsnRNPs stellen eine gut untersuchte Gruppe abundanter makromolekularen Komplexen dar, die in vivo eine assistierte Assemblierung benötigen. Sie bilden sich unter der Kontrolle des SMN-Komplexes, der selbst eine makromolekulare Einheit bildet, die in Kern und Zytoplasma in membranlosen Kompartimenten kondensiert. Während die Funktionen des SMN-Komplexes in der Assemblierung von UsnRNPs im Zytoplasma biochemisch gut verstanden sind, sind seine räumliche und zeitliche Regulation, seine mögliche Rolle in der zellulären UsnRNPs Homöostase und die Signifikanz seiner Kondensation unklar. In diesem Antrag schlagen wir vor, die Phasentrennung des SMN-Komplexes als Reaktion auf zelluläre Signalwege und ihre Auswirkungen auf die UsnRNPs-Homöostase und auf weitere Biosynthesewege zu untersuchen. Im ersten Teil beschreiben wir Experimente, die sich auf die Rolle des kernlokalisierten SMN-Komplexes in Cajal Bodies fokussieren. Wir möchten die Hypothese testen, dass der hier kondensierte SMN-Komplex als Umsatzzentrum funktioniert, in dem die Qualität der zellulären UsnRNPs und/ oder die Entfernung defekter UsnRNPs reguliert werden. Im zweiten Teil werden wir zuvor identifizierte Signalwege nutzen, die die Kondensation des SMN-Komplexes steuern, um die Funktion cytoplasmatischer SMN-Kondensate in der Regulation der U snRNP Biogenese unter Stress zu verstehen, aber auch neuartige Funktionen des SMN-Komplexes in der Translationskontrolle zu evaluieren. Unsere Studien sollen nicht nur aufdecken, wie die biosynthetische Funktion des SMN-Komplexes in die zellulären Signalwege und Stressreaktionen integriert sind. Sie sollen insbesondere Aufschluss darüber geben, wie die Phasentrennung neue Funktionen des SMN-Komplexes ermöglicht und diese reguliert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen