Structural and biochemical analysis of the exosome complex

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Der Exosom Proteinkomplex spielt eine wichtige Rolle für die Prozessierung von strukturellen und informationstragenden RNA Transkripten in eukaryontischen Organismen. Dabei trägt der aus 10 Exonukleasen bestehend Komplex bei zur Reifung des 3' Endes von strukturellen RNAs (ribosomale, kleine nukleare und kleine nukleolare RNAs), und zum Abbau von Boten RNA im Zellkern oder Zytoplasma. Es ist ungeklärt, wie das Exosom assembliert wird, und wie es zwischen RNA Substraten unterscheidet, die zur Degradation bestimmt sind und solchen, die zu funktionellen Molekülen prozessiert werden. Das vorliegende Projekt kombiniert NMR Spektroskopie und Kristallstrukturanalyse, um die molekularen Funktionen des Exosoms zu charakterisieren. NMR wird für die Untersuchung der Struktur und molekularen Wechselwirkungen der äußeren Untereinheiten verwendet, die in Substraterkennung impliziert sind. Kristallstrukturanalyse wird eingesetzt, um die Struktur der zentralen heterooligomeren Untereinheiten zu bestimmen. Die Untersuchungen werden am Exosom der Hefe S. cerevisiae durchgeführt, da dieses 1) biochemisch am besten charakterisiert ist, 2) aus dem Organismus selbst isoliert werden kann und 3) die Durchführung von in vivo Experimenten gestattet. Unsere strukturellen Untersuchungen schaffen eine Grundlage, um die vielfältigen Funktionen des Exosoms zu verstehen. Aufgrund der evolutionären Konservierung versprechen die Studien auch neue Erkenntnisse über das humane Exosom sowie dessen Rolle in menschlichen Erkrankungen.