Erforschung der Struktur und Funktion von Spleißosomen
Das Spleißosom ist eine große RNA–Proteineinheit, die die Entfernung von Introns aus Prä-messenger-RNA (pre-mRNA) und das Spleißen kodierender Exons katalysiert, um reife mRNA zu erzeugen. U1, U2, U5 und U4/U6 sind kleine nukleäre Ribonukleoproteinpartikel (snRNP), die sich auf prä-mRNA-Substrat zusammen mit nicht-snRNP-Proteinen assemblieren und das Spleißosom bilden. Nach umfangreichem Remodelling entsteht daraus das katalytisch aktive Spleißosom. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt 'Structural and biochemical examination of the yeast U4/U6 snRNP' (STRUCTUREU4U6SNRNP) untersuchte die Struktur des U4/U6-snRNP mittels Röntgenkristallographie, um neue Erkenntnisse zur Aktivierung des Spleißosoms zu gewinnen. In der ersten Projektphase wurden alle Komponenten (18 Proteine und 2 RNA) in für die Kristallographie erforderlichen Mengen generiert. Die Forscher untersuchten, wie sich diese Komponenten bei der biochemischen Assemblierung in vitro verhalten. Offenbar ist es möglich, den Komplex zu assemblieren und auch alle Komponenten mit hoher Affinität zu diesem Komplex zu assemblieren. Weiterhin wurde bei der Bindung einer der Schlüsselkomponenten, des so genannten LSm-Komplexes (Like Sm-Proteine), ein hoher Grad an Heterogenität bei der Konformation oder aber bei der Assemblierung beobachtet. Im Hinblick auf den LSm-Komplex wurde Material generiert, das sehr viel homogener war und mittels nativer Massenspektrometrie validiert wurde. Derzeit wird das größte U4/U6 snRNA-Konstrukt ermittelt, das die Bildung eines diskreten LSm-Komplexes ermöglicht und für die Kristallisation geeignet ist. Als wichtigstes Ziel gelang es, den Spleiß-Mechanismus in atomarer Auflösung zu enthüllen, sodass nun einer der wichtigsten und grundlegendsten zellulären Prozesse besser geklärt ist.
