Struktur des humanen und bakteriellen HEMK2 Proteins (rot und blau) in Komplex mit einem essentiellen Partnerprotein (cyan). Das methylierte Glutamin und seine Peptidumgebung sind in orange dargestellt.

18. August 2014 /

Neues DFG Forschungsprojekt am IBC

Glutamin Methylierung in Proteinen

Bewilligung eines DFG Forschungsprojekts mit dem Thema "Spezifität und neue Substrate von humanen Protein Glutamin Methyltransferasen". Die Modifikation von Proteinen spielt eine zentrale Rolle in der Biologie. Die Methylierung von Glutamin ist eine seltene Modifikation, die nicht sehr intensiv studiert wird. Zur Zeit sind nur drei humane Proteine bekannt, die eine Glutamin Methylierung tragen, die von drei bekannten humanen Glutamin Methyltransferasen eingebaut wird, dem zytosolischen HemK2, dem mitochondrialen HMPrmC und von Fibrillarin. Eine Deletion von HemK2 ist in Mäusen letal, was die zentrale physiologische Funktion dieses Enzyms unterstreicht. Ziel dieses Projekts ist es weitere Substrate von HemK2 zu identifizieren, welche den letalen Phänotyp von HemK2 erklären können. Ein Ansatz hierzu ist die Substratspezifität von HemK2 zu untersuchen, daraus neue Substratproteine vorherzusagen und deren Methylierung anschließend in vitro und in vivo zu untersuchen. Ähnliche Studien wurden in unserem Labor bereits mit großem Erfolg an Protein Lysin Methyltransferasen durchgeführt. Erste Ergebnisse zeigen die Methylierung von vielen neuen Peptidsubstraten durch HemK2 und in mehreren Fällen konnte die Methylierung auf Proteinebene bestätigt werden. Unsere Ergebnisse werden helfen, den Mechanismus der Substraterkennung dieser wichtigen Gruppe von Enzymen besser zu verstehen und die Identifikation von neuen Glutamin Methyltransferase Substratproteinen wird unser Verständnis dieser seltenen und wenig untersuchten Proteinmodifikation wesentlich befördern.

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