Structure-to-function studies on the neuronal transcription and RNA-transport factor Pur-alpha in complex with DNA and RNA.

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Pur-α ist ein essentielles neuronales Protein, das an DNA und RNA bindet. Es gehört zur hochkonservierten Familie der Pur-Proteine. Seine DNA-Bindung vermittelt die Transkriptionsregulation neuronaler Gene, wohingegen die RNA-Bindung von Pur-α an neuronalen mRNA-Transportprozessen und viraler Replikation beteiligt ist. Außerdem wurde seine RNA-Bindung mit der Pathogenese des neurodegenerativen Fragilen X-assoziierten Tremor/Ataxie Syndroms (FXTAS) in Verbindung gebracht. Wir konnten zwar kürzlich die hochaufgelöste Röntgenkristall-Struktur von Drosophila Pur-α bestimmen, seine molekularen Interaktionen mit Nukleinsäuren sind jedoch weiterhin wenig verstanden. Ziel der beantragten Arbeit ist eine detaillierte Struktur-Funktions-Analyse der Nukleinsäurebindung von Pur-α. Zuerst soll die Kristallstruktur eines DNA-Pur-α Komplexes bestimmt werden. Da bisher nur ein einziger zellulärer mRNA-Bindungspartner bekannt ist, werden wir neue RNAInteraktoren von Pur-α identifizieren und als kurze RNA-Fragmente zur Kokristallisation mit Pur-α verwenden. Strukturinformationen werden in vitro und im Tiermodell Fruchtfliege bestätigt. Auf diesem Wege sollen Prinzipien der Nukleinsäure-Bindung und die Spezifität von Pur-α molekular erklärt werden. Die Ergebnisse werden die Grundlage für weitere funktionelle Studien bilden.