The role of Msn2p in the induction of transcription by stress in the yeast Saccharomyces cerevisiae

Eine wesentliche Reaktion von Zellen lebender Organismen auf das Auftreten von Streßfaktoren (z.B. Hitze, Nährstoffmangel, oxidativer Streß, hohe Osmolarität) in ihrer Umgebung besteht darin, daß milder Streß einer bestimmten Art nicht nur eine nachfolgende erhöhte Resistenz gegen diesen Streßfaktor, sondern auch gegen andere Arten von Streß induziert. Dieses unter anderem "genereller Streßrespons" genannte Phänomen läßt auf einen gemeinsamen Mechanismus der Induktion der Resistenz gegen verschiedene Streßfaktoren schließen. Unsere Gruppe hat in den letzten Jahren den Mechanismus dieses Prozesses in Zellen der Hefe Saccharomyces cerevisiae näher studiert. Wir konnten die Existenz eines Kontrollelements (Konsensussequenz, AGGGG) nachweisen, das die Induktion der Transkription einer Reihe von Hefegenen durch verschiedene Streßfaktoren vermittelt Streßresponselement, STRE) und dessen Aktivität durch verschiedene Signalwege gesteuert wird. Zumindest ein wesentlicher Teil dieser Signalwege, die den Einfluß verschiedener Streßfaktoren auf die Transkription vermitteln, konvergiert bei einem von uns vor kurzem identifizierten an STREs bindenden Transkriptionsfaktor, Msn2p. Msn2p-Defizienz von Hefezellen führt zur Hypersensitivität gegen verschiedene Streßfaktoren, Überproduktion zu Hyperresistenz. Diese Befunde illustrieren die zentrale Bedeutung von Msn2p und STREs im Rahmen des generellen Streßrespons, der ein wesentlicher Schutzmechanismus lebender Zellen gegen widrige Umwelteinflüsse darstellt. Aufgabe des vorliegenden Projekts ist es, die Mechanismen der Wirkung von Msn2p im Rahmen der Aktivierung der STRE-vermittelten Transkription näher zu studieren. Die funktionellen Domänen des Proteins sollen durch eine Deletionsanalyse auf Genebene untersucht und durch Übertragung auf ein ähnliches Gen in ihrer Funktion analysiert und identifiziert werden. Weiters soll untersucht werden, ob Msn2p durch von außerhalb der Zelle kommende Signale durch einen positiven Mechanismus (Anschaltung) und/oder über einen negativ wirkenden Vorgang (Abschaltung) reguliert wird. Dabei soll auch untersucht werden, welche an Msn2p bzw. gleichzeitig mit Msn2p an STREs bindende Proteine bei der Steuerung seiner Aktivität eine Rolle spielen. Ziel der Arbeiten ist es also, die Mechanismen der Kontrolle der Aktivität eines Transkriptionsfaktors durch Streßsignale auf molekularer Ebene möglichst weitgehend aufzuklären.