Neue Funktion von tRNA enthüllt
tRNA ist eine entscheidende Komponente der Proteinsynthese, da sie während der Translation den Transport einer Aminosäure zu einer wachsenden Polypeptidkette übernimmt. Jüngste Berichte zeigen, dass die Menge des gesamten tRNA-Pools während des Zellzyklus variieren kann. Mit dem Nachweis, dass der tRNA-Pool in der Zelle anpassungsfähig ist, ergibt sich eine neue zelluläre Regulationsebene, die von großer Bedeutung für die zellbiologische Forschung ist. Das EU-finanzierte Projekt TRNA DYNAMICS (tRNA homeostasis and gene regulation) untersuchte daher die tRNA-Abundanz im Modellorganismus Hefe. Schwerpunkt waren quantitative Analysen der unter verschiedenen Stressbedingungen veränderten tRNA-Homöostase. Untersucht wurden Veränderungen bei Transkription, nukleo-zytoplasmischem Transport und Abbau einzelner, für verschiedene Aminosäuren kodierende tRNAs. Anschließend wurden die Effekte der veränderten tRNA-Dynamik auf Proteinmenge und Zellfitness unter verschiedenen zellulären Bedingungen getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass einzelne Hefe-tRNAs bei Stress in zeitabhängiger Weise verändert sind. Die stressbedingten Veränderungen standen vorwiegend mit dem tRNA-Abbau in Zusammenhang. Als einer der wichtigsten Akteure bei der spezifischen Regulierung von tRNAs wurde eine mit Stress assoziierte Ribonuklease identifiziert. Ferner fand man heraus, dass die tRNA-Abundanz durch so genanntes tRNA-Shuttling zwischen Zellkern und Zellplasma beeinflusst wird. Das aktive Pendeln trat unter Stress auf und war von den jeweiligen Stressbedingungen abhängig. Die Veränderungen bei der tRNA-Abundanz beeinflussten die Proteinsynthese und können daher als neue zelluläre Regulationsebene betrachtet werden. Die Ergebnisse von TRNA DYNAMICS bestätigen die These, dass die tRNA-Abundanz in der Zelle engmaschig kontrolliert und dadurch die Proteinsynthese im Ribosom reguliert wird. Genauere Kenntnisse darüber, wie die tRNA-Verfügbarkeit reguliert wird und sich auf das zelluläre Überleben auswirkt, könnten neue molekulare Therapien gegen Krebs hervorbringen.
Schlüsselbegriffe
Transfer-RNA, Apoptose, tRNA-Menge, Zellzyklus, Homöostase, Genregulation
