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Meine Abschlussarbeiten - Publikationen

Dissertation - Detailansicht
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Bibliografische Informationen
 Untersuchung der Vielzahl von Interaktomen auf intrinsisch ungeordnete Regionen, die mit Phasentrennung assoziiert sind  
 Intrinsisch ungeordnete Regionen (IDRs) sind Proteinbereiche ohne gefaltete Struktur. Sie machen einen erheblichen Teil des menschlichen Proteoms aus. In den vergangenen Jahrzehnten wurden Strategien basierend auf verschiedenen biophysikalischen und biochemischen Ansätzen entwickelt, um die strukturellen und funktionalen Merkmale von IDRs zu untersuchen. Jedoch sind trotz der kontinuierlich wachsenden Datenbank von IDR-Interaktomen und der ausgefeilten Charakterisierung von Strukturen des Bindungskomplexen, die meisten IDRs sind immer noch ungenügend verstanden. Sie bilden Interaktionen mit Proteinen, kleinen Molekülen und Nukleinsäuren. Unter die Regulierung durch Posttranslationale Modifikationen (PTMs), Sie spielen eine entscheidende Rolle bei wesentlichen zellulären Prozessen, einschließlich des Kerntransports, der Transkriptionsregulation und der Bildung von membranlosen Organellen durch flüssig-flüssig-Phasentrennung (LLPS). Interaktionen zwischen IDRs und Kerntransportrezeptoren (NTRs) bestimmen die nukleare Lokalisierung von Proteinen. Dazu gehört Transportin 3 (TNPO3), das IDRs erkennt, die aus Serin-Arginin (SR)-Wiederholungen bestehen, als sein klassisches nukleares Lokalisierungssignal (NLS). Frühere Studien deuteten auf die Existenz seiner nicht-klassischen NLSs hin, und hier beschreiben unsere Daten drei verschiedene TNPO3-NLSs, bei denen Tyrosin-reiche Motive und positive Ladungen die treibende Kraft der Interaktionen sind. Dies umfasst eine Kristallstruktur, die den Bindungskomplex zwischen TNPO3 und der NLS des kälteinduzierbaren RNA-bindenden Proteins (CIRBP) zeigt, welches durch Serin- und Tyrosinphosphorylierung negativ reguliert wird. CIRBP ist an der Bildung biologischer Granula über LLPS beteiligt, welches eine RG/RGG-Region beherbergt, die ein IDR ist, reich an Arginin-Glycin/Arginin-Glycin-Glycin-Motiven. Wir haben festgestellt, dass Nukleotide und Dinukleotide wie ATP und NADPH die einzigen Bindungspartner der RG/RGG-Region von CIRBP unter den menschlichen Metaboliten sind und dessen durch RNA induzierte LLPS als Hydrotrop regulieren können. In der Zwischenzeit verwendeten wir Molekulardynamik (MD)-Simulationen, um die transienten Interaktionen mit niedriger Affinität hervorzuheben, die durch die aromatischen Zyklen von Phenylalanin innerhalb des künstlich entworfenen RG/RGG-nachahmenden Peptids (FRGG)7 vermittelt werden. Um in die Wechselwirkungen der IDR einzugreifen, führten wir weiterhin ein strukturbasiertes Proteindesign durch, indem wir RosettaRemodel verwendeten, um kurze Peptide zu entwerfen, die auf IDRs abzielen, die vorübergehende α-helikale Strukturen bilden. Die Ziele sind das zweite Transaktivierungsdomäne (TAD2) von p53 und die Intrinsisch ungeordnete Region (IDR) angrenzend an die Region von Nukleoporin 98kD (Nup98), die reich an Phenylalanin-Glycin (FG)-Motiv ist. Das erstgenannte Protein, p53, ist ein Transkriptionsfaktor, der die Zellproliferation und Seneszenz reguliert, während das letztgenannte Protein, Nup98, im Kernporenkomplex (NPC) lokalisiert ist, der über LLPS eine Permeabilitätsbarriere aufrechterhält, um die nukleare Translokation von Proteinen zu regulieren. Es gelang uns, Binder für beide Ziele zu entwerfen und die Machbarkeit unseres Designkonzepts zu demonstrieren. Insgesamt nutzte unsere Studie diverse Ansätze, um die Vielzahl von Interaktionsmechanismen der IDRs zu untersuchen.  
 Intrinsisch ungeordnete Region; Nukleartransport; Transportin 3; LLPS; CIRBP; MD-Simulation; Nukleoporin 98kD; Transkriptionsfaktor p53; auf Rosetta basierendes Proteindesign  
 
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 Biochemie
Autorinnen*Autoren / Co-Autorinnen*Co-Autoren
  Zhou, Qishun; licence master
Betreuende Einrichtung / Studium
  Lehrstuhl für Medizinische Chemie
 UO 094 202 PhD-Studium (Doctor of Philosophy); Humanmedizin  
Betreuung / Beurteilung
  Madl, Tobias; Univ.-Prof. Priv.-Doz. Mag. Dr.rer.nat.
  Höfler, Gerald; Univ.-Prof. Dr.med.univ.
  Pavkov-Keller, Tea; Ass.-Prof. Mag. Dr.