KMET-READ „Reading of lysine methylation- mechanism, biological function and application”

KMET-READ „Reading of lysine methylation- mechanism, biological function and application”

Protein methylation at lysine residues modulates chromatin structure, affects gene expression and mammalian development. Recently, it was also shown to influence the stability and activity of non-histone proteins. Lysine methylation marks manifest their biological effect via so-called ‘readers’ (or reading domains) which recognize and bind the methylation mark and directly alter the chromatin structure or act as a scaffold for other proteins, which induce biological responses. Reading domains include Plant homeodomains (PHD) and Chromodomains (CD) found in many chromatin proteins.

DNA Methylierung ist eine essentielle epigenetische Modifikation. DNA Methylierungsmuster werden auf weitgehend unbekannte Weise im Zuge der Embryogenese und Entwicklung von Säugern durch die de novo DNA Methyltransferasen Dnmt3a und Dnmt3b gesetzt. Dnmt1 methyliert spezifisch hemimethylierte CpG Sequenzen nach der DNA Replikation und kopiert dadurch DNA Methylierungsmuster über die Zellteilung. DNA Methylierung ist ein zentraler epigenetischer Prozess, der in verschiedene biologische Vorgänge involviert ist. Wir untersuchen Mechanismus, Regulation und Konformationsübergänge von humanen DNA Methyltransferasen in vitro und in Zellen. Ziel dieses Projekts ist zu verstehen wie DNA Methyltransferasen ihre zentrale zellulären Funktionen erfüllen können.

KMET-READ plans to investigate the biological role of these reading domains in essential histone lysine methyltransferases - PHDs in MLL2 and MLL3 and CDs in SUV39H1 and SUV39H2. The results obtained here will advance the understanding of chromatin changes in human cells. The proposal will apply an interdisciplinary approach and study the biological role of reading domains with molecular biology (histone and chromatin pulldowns, ChIP-seq, confocal microscopy), biochemistry (Peptide arrays, mass spectrometry, methyltransferase activity assays) and biophysics techniques (fluorescence anisotropy, circular dichroism spectroscopy) as well as crystallography (solving the structure of reading domains). Importantly, the KMET-READ project will also develop a yeast-3-hybrid method for the identification of new reading domains, which will allow to discover binding partners for just recently characterized new protein methylation marks.

Supported by Marie Sklodowska-Curie fellowship of the European Commission (H2020-MSCA-IF-2014) to Dr. Agnieszka Rawluszko-Wieczorek.

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Kontakt

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Albert Jeltsch

Prof. Dr.

Abteilungsleiter Biochemie, geschäftsführender Institutsleiter

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Agnieszka Rawluszko-Wieczorek

Prof. Dr.
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