NGFN-PLUS

Zelluläre Ziel-mRNAs von viralen microRNAs

Leitung:    Prof. Dr. Gunter Meister
Institut: Universität Regensburg, Lehrstuhl für Biochemie I
Homepage: www.biologie.uni-regensburg.de/Biochemie1/

 

MiRNAs stellen wichtige Regulatoren der Genexpression dar. Herpesviren kodieren und exprimieren eigene miRNAs, ihre genaue Funktion ist allerdings unklar. Wir konnten biochemische Methoden entwickeln um miRNA-regulierte Ziel-Gene direkt zu identifizieren. Wir haben daher in enger Zusammenarbeit mit den Teilprojekten 1, 2 und 4, miRNA-regulierte mRNAs in Herpesviren-infizierten Zellen identifiziert. Wir konnten eine hohe Zahl von mRNAs mittels anti-Ago2-Immunpräzipitation finden und validieren. Hierzu wurden KSHV- und EBV-Systeme verwendet.
mHV-68 ist ein wichtiges Modell-System für Herpesviren, da es nur Mauszellen befällt und daher leicht unter S1-Bedingungen untersucht werden kann. Wir haben hierzu in Zusammenarbeit mit Projekt 3 mHV68 miRNAs untersucht. Diese Arbeiten wurden 2010 publiziert. Die meisten Vorläufer-RNAs der mHV-68 miRNAs weisen eine sehr interessante Struktur auf. Sie werden zusammen mit einer tRNA als ein RNA-Molekül synthetisiert und anschließend zu kleinen RNAs prozessiert. Es liegt hier also ein sehr interessanter, nicht-kanonischer miRNA-Biogenese-Weg vor.
In enger Zusammenarbeit mit Projekt 4 konnten wir zeigen, dass das pro-inflammatory cytokine IL1A durch die miRNA miR-142-3p und das Onkogen BCL6 durch miR-205 reguliert wird. Diese Daten sind aus der Untersuchung von viralen miRNAs in Epstein-Barr-associated NK/T-cell-Lymphomen hervorgegangen und wurden in einer gemeinsamen Publikation veröffentlicht.
Mit der Identifizierung von mRNAs, die durch virale miRNAs reguliert werden, und der Publikation dieser umfangreichen Datensätze sowie der Herstellung von monoklonalen Antikörpern gegen die Maus-Ago-Proteine (mit Elisabeth Kremmer, München) konnten wir alle Meilensteine/Ziele, die wir uns gesteckt hatten, erfüllen. Wir konnten sogar die Studien auf EBV ausdehnen, was ursprünglich erst zu einem späteren Zeitpunkt geplant war. In enger Zusammenarbeit mit Teilprojekt 1 und 4 wurden CLIP-Experimente durchgeführt. Hierzu werden Ago-Proteine mit Ziel-mRNAs mittels UV-Licht vernetzt, was eine spezifische Isolierung solcher RNAs ermöglicht.
Ziel unseres Projektes war es, auch Werkzeuge zur Identifizierung von miRNAs und deren targets zu entwickeln. Neben unserem Antikörper-Ansatz konnten wir auch ein Peptid entwickeln, das völlig unabhängig vom Organismus und vom Ago-Protein eingesetzt werden kann. Dies ist ein völlig neuartiger Weg um Ago-Proteine zu isolieren und wird sicherlich ein wichtiges Werkzeug in der gesamten miRNA-Forschung werden.