Die Rolle der NatA Acetylierung und des Sum 1 Proteins in Silencing und Replikation in S. cerevisiae

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Konstante Repression von Genen in eukaryotischen Genomen ist eine der Voraussetzungen für die zeitlich und lokal kontrollierte Genexpression in einem Organismus. Genrepression, auch Silencing genannt, ist ein elementarer Mechanismus der Genregulation, der in der Hefe Saccharomyces cerevisiae Gegenstand intensiver Forschung ist. In diesem Modellorganismus unterliegen u.a. die Silent Mating-Type Loci HML und HMR einer epigenetischen Regulation. Im hier beantragten Projekt werden wir die Determinanten von Silencing am HML locus detailliert untersuchen. Dazu werden wir eine Region des Kontrollelements für das Silencing, HML-D, genau charakterisieren, um festzustellen, ob eine oder mehrere Proteinbindungsstellen dort lokalisiert sind. Anschliessend sollen die entsprechenden Proteine isoliert und charakterisiert werden, um dadurch Informationen über die Zusammensetzung und Regulation von reprimierten Genregionen zu erhalten. Weiterhin werden wir die Rolle einer Proteinmodifikation, der aminoterminalen Acetylierung, beim Silencing untersuchen. Wir werden dazu ein bisher nicht identifiziertes Protein isolieren und chrakterisieren, das für das Silencing essentiell ist und für seine Funktion eine N-terminale Acetylierung mittels der Acetyltransferase Nat1/Ard1 benötigt. Dadurch sollen wichtige Einblicke in neue Mechanismen der funktionellen Regulation durch posttranskriptionelle Modifikationen gewonnen werden, die evtl. vergleichbar sind mit der zellulären Funktion von Proteinphosphorylierungen. Das Verstehen der molekularen Mechanismen der Genrepression in normalen Zellen ist notwendig, um entsprechende Fehlleistungen, wie zum Beispiel von Krebszellen und alternden Zellen, zu verstehen und behandeln zu können.