Molekularer Mechanismus der Erzeugung unterschiedlicher HAIRLESS Proteinformen durch interne Translationsinitiation und ihre Bedeutung für die Entwicklung von Drosophila melanogaster

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HAIRLESS spielt in Drosophila eine wichtige Rolle als Antagonist im NOTCH-Signalweg. Histochemisch werden zwei HAIRLESS Proteinformen detektiert (120 und 150 kDa). Wir haben starke Hinweise darauf, dass die kürzere HAIRLESS Isoform durch interne Translationsinitiation entsteht. Offenbar besitzt das HAIRLESS Gen im translatierten Bereich eine 'internal ribosome entry site' (IRES). Neueste Arbeiten an Säugergenen lassen vermuten, dass eine IRES eine Cap-unabhängige Proteinsynthese auch während der Mitose erlaubt, neben der Cap-abhängigen Translation in der Interphase. Im geplanten Vorhaben soll die IRES mittels bicistronischer Konstrukte in Zellkultur eindeutig bestätigt werden und die Funktion der beiden HAIRLESS Varianten zudem in vivo analysiert werden. Vorversuche ergaben für beide Isoformen eine, allerdings verminderte, wildtypische Aktivität, was dafür spricht, dass beide gleichermaßen - vielleicht als Heterodimere - benötigt werden. Die jeweilige einzelne bzw. kombinierte Wirkung auf Notch-Zielgene soll in Zellkultur und in vivo untersucht werden. Zudem sollen Tiere erzeugt werden, die jeweils nur eine Isoform exprimieren, wodurch die spezifische Aktivität überprüfbar wird. Weiterhin soll untersucht werden, ob die IRES zellzyklusspezifisch genutzt wird, sich also die kleine Isoform in der Mitose anreichert und welche Bedeutung dies für die normale Funktion von HAIRLESS im NOTCH-Signalweg hat.