Molekularbiologische Analysen des RNA-Abbaus beim physiologischen und pathologischen Zustand
Die insulinähnlichen Proteine IGF2BP (Insulin-like growth factor 2 mRNA-binding proteins) sind eine konservierte Familie RNA-bindender Proteine, die die Embryonalentwicklung steuern. Die Expression der Isoform 1 steht in engem Zusammenhang mit der neuronalen Entwicklung, sodass Tiere mit IGF2BP1-Defizienz einen kleineren Kortex entwickeln. Auf Zellebene ist IGF2BP1 offenbar für Zellform, Teilung und Migration wichtig, im Gehirn wiederum reguliert es die Verschaltung neuer Neuronen, um Synapsen herzustellen. Auf molekularer Ebene reguliert IGF2BP1 die Stabilität von RNA-Molekülen, indem es Abbauproteine rekrutiert. Neueren Daten zufolge korreliert die IGF2BP-Expression mit der Ablösung von Krebszellen und Ausbreitung der Tumoren. In Leberkrebszellen (hepatozelluläres Karzinom) interagiert IGF2BP1 mit einer spezifischen langen nicht-kodierenden RNA (lncRNA) und reguliert deren Abbau. Um die Funktion von IGF2BP1 bei Krebs zu klären, sollte das EU-finanzierte Projekt LNCRNATURNOVER (Molecular basis of IGF2BPs-mediated lncRNAs degradation) die Art und Weise untersuchen, wie IGF2BP1 RNA erkennt und reguliert. Schwerpunkt der Forschungsarbeit war die Erkennung der RNA-Targets und der Mechanismus, mit dem IGF2BP1 an den für den Abbau benötigten Multi-Protein-Komplex bindet. Die Wissenschaftler entwickelten eine neue Methode, mit der beurteilt werden kann, wie einzelne Domänen die Erkennung zellulärer Targets befördern. Die Fähigkeit einzelner Domänen zur RNA-Bindung wurde durch gezielte Mutationen eliminiert, um dann mittels Immunpräzipitation zu untersuchen, wie die RNA an zelluläre RNA binden kann. Die Ergebnisse zeigten, dass IGF2BP1 verschiedene Domänen kombiniert, um verschiedene Ziele zu erkennen. So könnte die Funktion selektiv gestört werden, indem spezifische Domänen mit kleinen Molekülen anvisiert werden. Zudem wurde beobachtet, dass IGF2BP1 direkt mit dem Multi-Protein-RNA-Komplex interagiert, der den Abbau vermittelt. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass IGF2BP1 ein präziser Regulator für spezifische Genexpressionsprogramme ist. Neben neuem Grundlagenwissen stehen damit auch klinische Strategien in Aussicht, bei denen erhöhte IGF2BP1-Werte in Tumoren berücksichtigt werden.
Schlüsselbegriffe
Krebs, IGF2BP1, Abbauprotein, lncRNA, LNCRNATURNOVER
