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Epigenetischen Besonderheiten auf der Spur

An der Sektion für Molekularbiologie des Biozentrums Innsbruck erforschen Wissenschaftler seit Jahren Enzyme, die Histone durch posttranslationale Modifikationen verändern und somit die Struktur des Chromatins beeinflussen. Dabei hat sich gezeigt, dass diese Enzyme neben Histonen auch andere Kernproteine modifizieren und damit die Ausprägung der genetischen Information variieren können. Die Forscher untersuchen zurzeit mehrere solcher acetylierter Proteine. Der Nachwuchswissenschaftler Dr. Joachim Meraner wird dabei vom Tiroler Wissenschaftsfonds unterstützt.

Die Ausprägung der genetischen Information in der Zelle kann sich unter anderem durch epigenetische Signale verändern, welche bei der Zellteilung stabil an die Nachkommenzellen weitergegeben werden. Da diese Modifikationen auch das Zellwachstum beeinflussen und daher bei der Entstehung von Krebszellen eine entscheidende Rolle spielen können, stellen sie immer häufiger den Ansatzpunkt für moderne, mechanistisch basierte Chemotherapien dar. An der Sektion für Molekularbiologie beschäftigen sich die Forscher seit Jahrzehnten mit Enzymen (HATs, HDACs, HMTs, HDMs), die Histone posttranslational modifizieren und dabei durch die Veränderung der Chromatinstruktur eine bedeutende Rolle bei der Regulation verschiedener Gene spielen können. Dabei haben sie entscheidende Beiträge zur Aufklärung der biologischen Bedeutung der Histonacetylierung im Allgemeinen und der Rolle einzelner Enzyme im Speziellen geleistet.

Zur Rolle der Proteinacetylierung

Epigenetische Modifikationen umfassen postsynthetische Veränderungen sowohl der DNA selbst als auch von DNA-assoziierten Proteinen. In den letzten Jahren hat sich immer mehr gezeigt, dass Histonacetyltransferasen und - Deacetylasen (HATs und HDACs) nicht nur Histone sondern auch regulatorische Nicht-Histon-Proteine modifizieren, wie z.B. Transkriptionsfaktoren, Proto-Onkogene, Tumorsupressoren und Strukturproteine. Zwei im Labor der Sektion für Molekularbiologie als in vivo acetyliert identifizierte Proteine sind das nukleoläre UBF, ein essentieller ribosomaler Transkriptionsfaktor, und p130, ein Tumorsuppressor aus der Familie der Pocket-Proteine. Dr. Joachim Meraner untersucht nun die Acetylierung von UBF und p130 näher, indem er die Proteinkomplexe der beiden Proteine sowie die Rolle der Acetylierung in Bezug auf den Zellzyklus und die Synthese von ribosomaler RNA studiert. „Ergebnisse aus diesem Projekt werden mit Sicherheit das Verständnis der posttranslationalen Acetylierung von Nicht-Histon-Proteinen vertiefen und die Rolle der Proteinacetylierung in der Signalverarbeitung weiter klären“, so der Molekularbiologe, der seit März 2004 als Forschungsassistent am Biozentrum arbeitet. Der gebürtige Südtiroler hat an der Universität Innsbruck Mikrobiologie studiert und am damaligen Institut für Molekularbiologie 2004 promoviert.

Die ersten Ergebnisse aus diesem vom Tiroler Wissenschaftsfonds geförderten Forschungsprojekt wurden soeben in der Zeitschrift „Nucleic Acids Research“ zur Publikation angenommen.