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Investigating the structural basis of TREX function in mRNA export using cryo-electron microscopy and super-resolution fluorescence microscopy

Projektbeschreibung

Visualisierung des Exports menschlicher mRNA

Die Regulierung der Genexpression in eukaryotischen Zellen erfolgt in unterschiedlichen Phasen vor, während und nach der Transkription. Neu entstandene Boten-RNAs (mRNAs) müssen selektiert und aus dem Zellkern in das Zellplasma exportiert werden, wo sie dann in Proteine​übersetzt werden. Der Schwerpunkt des EU-finanzierten Projekts TREXSpliceosome liegt auf dem Prozess des mRNA-Exports aus dem Zellkern sowie dem Mechanismus, mit dem der aus mehreren Untereinheiten bestehende Transkriptions-Export-Komplex (TREX-Komplex) mRNA-Moleküle selektiert und eskortiert. Da TREX mit verschiedenen Erkrankungen wie beispielsweise Krebs in Verbindung gebracht wird, haben die erwarteten Ergebnisse weiter reichende Implikationen für die Genomstabilität.

Ziel

Eukaryotic mRNA is transcribed, capped, spliced and poly-adenylated in the nucleus, but translated in the cytoplasm. Nuclear mRNA export is a key step in gene expression which is still poorly understood in mechanistic detail, but the multi-subunit transcription and export (TREX) complex plays a central role in the process. TREX bridges transcription, RNA processing and packaging to facilitate mRNA export licensing. Understanding TREX function is relevant to human health, as TREX protects against transcription-associated genome instability, is required for development, and has been linked to human disease, including several types of cancer. Despite its importance, many questions about TREX function remain, in particular, how is TREX recruited to mRNA and how is the export factor NXF1-NXT1 deposited on mature mRNA?
Here, I propose to study the mechanistic basis of TREX recruitment and function using structural biology and imaging approaches. The host laboratory recently purified an endogenous multi-megadalton spliceosome–TREX complex, whose three-dimensional cryo-EM structure I aim to determine. This will reveal how TREX is recruited to maturing mRNA to read out and relay the presence of activating and repressive marks to, ultimately, decide whether or not to export the mRNA. In close collaboration with the Balzarotti lab (IMP), I will use super-resolution microscopy (MINFLUX) to visualize post-recruitment functions of TREX in situ and test models of how deposition of the mRNA export factor NXF1-NXT is linked to export competence. Taken together, the proposed work will significantly enhance our understanding of TREX as a chaperone of nuclear mRNA processing and export.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

FORSCHUNGSINSTITUT FUR MOLEKULARE PATHOLOGIE GESELLSCHAFT MBH
Netto-EU-Beitrag
€ 174 167,04
Adresse
CAMPUS-VIENNA-BIOCENTER 1
1030 Wien
Österreich
Region
Ostösterreich Wien Wien
Aktivitätstyp
Private for-profit entities (excluding Higher or Secondary Education Establishments)
Links
Gesamtkosten
€ 174 167,04