Hfq, ein Protein mit RNA Chaperonin Aktivität ?

Forschungsprojekt P 14486 Hfq, ein Protein mit RNA Chaperonin Aktivität?Udo BLÄSI26.06.2000 Die Interaktion von unspezifischen RNA Bindeproteinen ist bisher kaum untersucht, obwohl solche Proteine wichtige, wenn nicht essentielle Funktionen im. Stoffwechsel von Pro- und Eukaryonten einnehmen. Der K coli Wirtsfaktor I - (BF 1 /Hfq) ist ein Protein, von dem angenommen wird, daß es an verschiedene mRNAs binden kann und deren Translation entweder aktiviert oder reprimiert. Wir konnten kürzlich zeigen, daß Hfq an die E coli ompA mRNA bindet, deren Translation verhindert und damit indirekt zur Degradierung dieser mRNA beiträgt. Im Gegensatz dazu, scheint Hfq an der S. thyphimurium rpoS mRNA als translationaler Aktivator zu wirken und somit indirekt für die Expression einer Reihe von Virulenzgenen von Relevanz zu sein. Dieses Projekt beinhaltet zwei Ziele: 1. Es soll die NMR Struktur des Proteins ermittelt werden. Aufgrund der Strukturvoraussage(n) soll ein zielgerichteter Austausch von den an der Oberfläche des Proteins lokalisierten Aminosduren durchgeführt werden. Es ist zu erwarten, daß dies ermöglicht Aminosäurereste zu definieren, die an der RNA Bindung und / oder an der Oligomerisierung des Proteins beteiligt sind. Mit Hilfe von verschiedenen in vitro Techniken sollen sequenz- und strukturspezifische Parameter einer Modell-RNA ermittelt werden, die für die Bindung des Proteins relevant sind. Unsere bisherigen Studien weisen darauf hin, daß Hfq als; sogenanntes "RNA Chaperonin` fungieren könnte. Diese Proteine binden an mRNA und fungieren zu Strukturänderungen. Es werden sowohl in vitro als auch in vivo Studien durchgeführt, um eine mögliche ,Chaperonin Funktion" von Hfq näher zu untersuchen. 2. Es soll eine Protein Analyse nach Oberproduktion und Depletierung von Hfq durchgeführt werden. Es ist zu erwarten, daß im Rahmen dieser Studie eine Reihe von Genen (mRNAs) identifiziert werden, die sowohl unter negativer, als auch unter positiver Kontrolle von Hfq stehen. Diese Studie soll einerseits die physiologische Rolle von Hfq näher beleuchten und andererseits verschiedene Substrate von Hfq aufdecken. Zusätzlich wird die Sequenz und Struktur der im. Rahmen der Proteom Analyse identifizierten mRNAs ermittelt. Die Kombination dieser Ansätze hat das Potential ein RNA Binde-Motiv für Hfq aufzudecken. Es ist zu erwarten, daß die Kombination von genetischen und biochemischen Ansätzen zum besseren Verständnis eines möglichen RNA Chaperonins mit seinem Substrat führt.