Charakterisierung von RNA-Protein Komplexen durch native MS

Die Rolle der Ribonukleinsäuren (RNA) bei menschlichen Krankheiten hat in den letzten Jahrzehnten einen Paradigmenwechsel erfahren. Von einem einfachen Vermittler zwischen DNA und Proteinen hat sich die RNA zu einem entscheidenden Akteur in lebenswichtigen biochemischen Prozessen entwickelt. Neben Riboschaltern, RNA-Molekülen, die eine wichtige Rolle in der Genregulation von Bakterien spielen, werden im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens auch RNA-Protein-Komplexe untersucht, die eine hohe Relevanz für die menschliche Gesundheit haben. Dies umfasst die Untersuchung von microRNA-Protein- Komplexen, die maßgeblich bei der menschlichen Genregulation beteiligt sind, sowie die Analyse von RNA-Protein-Komplexen und Proteinaggregaten, die mit der Pathologie der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht werden. Der Schwerpunkt der vorgeschlagenen Forschungsarbeiten liegt auf der Entwicklung und Anwendung innovativer Techniken der nativen Massenspektrometrie. Diese Methoden sollen die Analyse von RNA-Protein-Komplexen in ihrem nativen Zustand ohne aufwändige Probenvorbereitung ermöglichen. Durch dieKombination modernster massenspektrometrischer Techniken, wie spezialisierte Nano-Elektrospray-Ionisation (Nano- ESI), Top-Down-Massenspektrometrie und Charge Detection Mass Spectrometry (CDMS), sollen Erkenntnisse über Bindungsstellen, Erkennungsprinzipien, Stöchiometrie, Stabilität und Faltungsdynamik von RNA-Molekülen, RNA-Protein-Komplexen und Proteinaggregaten bis in den Giga-Dalton-Massenbereich gewonnen werden. Ziel ist es, neue Einblicke in hochkomplexe biochemische Mechanismen zu gewinnen, an denen die zu erforschenden RNA-Protein-Komplexe maßgeblich beteiligt sind. Dies soll zu einem besseren Verständnis von bisher nur unzureichend verstandenen Krankheiten wie Krebs und Alzheimer beitragen und damit von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung neuer RNA-basierter Therapieansätze sein.