Projektbeschreibung
Wie der Transport von mRNA aus dem Zellkern genau funktioniert
Der Transport in den Zellkern hinein und wieder hinaus ist ein hoch selektiver Prozess, den eine bestimmte Gruppe von Proteinen übernimmt. Beispielsweise muss mRNA zuerst im Zellkern vollständig verarbeitet werden und einen Reifeprozess durchlaufen, bevor sie die Kernhülle durchqueren kann. Im EU-finanzierten Projekt RNApaxport soll genau dieser Mechanismus der Transportspezifität der mRNA untersucht werden. Das Forschungsteam wird dazu betrachten, wie eine bestimmte Gruppe konservierter Proteine die gesamte mRNA im Kern verpackt und hinaustransportiert. Organisation, Dynamik und Funktionsweise der wichtigsten Verpackungsfaktoren sind dabei Untersuchungsgegenstand. Weiß man mehr über die Rolle von Länge und Sequenz der mRNA, werden auch die komplexen Mechanismen der Genexpression klarer werden.
Ziel
Eukaryotic gene expression is partitioned across two cellular compartments: the nucleus, where messenger RNA (mRNA) is produced, and the cytoplasm, where protein translation occurs. mRNA export across the nuclear membrane is highly selective, ensuring that only fully processed and mature mRNA is transported to the cytoplasm. Yet how does the multi-step mRNA maturation process converge to a binary decision, ‘to export or not to export’? While we know many of the proteins involved in packaging and export of nuclear mRNA ribonucleoprotein complexes (mRNPs), how a defined set of conserved proteins package and export all nuclear mRNA remains poorly understood. To reveal how specificity towards mature mRNA is achieved and to identify regulatory checkpoints, I propose to visualize key mRNP intermediates using a state-of-the-art integrative structural biology approach. First, we will determine the human THO/TREX complex structure to reveal how this key packaging factor is organized and brought to mRNA (aim 1). Second, we will determine the structure of a human mRNP 5’-end to explain how two key features of mature mRNPs, the 5’-cap and the first splice junction, are recognized and integrated by THO/TREX to achieve export competence (aim 2). Third, we will obtain the architecture of endogenous human mRNPs to reveal their dynamics and to determine how mRNAs of varied length and sequence are packaged (aim 3). These data will enable the complementary and targeted in vitro and in vivo structure-function analysis. Taken together, the expected results will reveal novel insights into the mechanisms that underlie an important step of gene expression, which mediates nuclear mRNA quality control and links transcription to translation. My background in structural biology, mRNA transcription and processing is ideally suited to carry out this high-impact proposal.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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