Forschungsprojekte
Funktionsanalyse des Elongatorkomplexes
(Projektleiter Karin Breunig)
Gegenstand des Projektes ist die Analyse des Elongators, eines bisher in seiner Funktion wenig verstandenen Pol II-assoziierten Proteinkomplexes. Elongator ist ein Proteinkomplex aus sechs Untereinheiten, der anscheinend in Hefe, Pflanzen und Mensch strukturell konserviert ist. Im Einklang mit der vermuteten Rolle als Transkriptionselongationsfaktor interagiert er mit naszierender, unprozessierter Prä-mRNA und hat Histonacetyltransferase-Aktivität. In Hefe scheint Elongator zusätzlich an tRNA Modifikation und polarisierter Exozytose beteiligt zu sein. Die Phänotypen von Hefe- und Arabidopsis thaliana -Elongatormutanten deuten an, dass dieser Proteinkomplex sowohl für ein- als auch für mehrzellige Organismen eine wichtige koordinierende Rolle für Zellwachstum- und Zellproliferation hat. Hier soll in A. thaliana der Nachweis eines pflanzlichen Elongatorkomplexes erbracht und die Funktionen und Interaktionen der vermuteten ElongatorUntereinheiten, darunter auch DRL1 (DEFORMED ROOT AND LEAVES). DRL1 ist homolog zum Saccharomyces cerevisiae Protein Tot4/Kti12, das lose mit dem Elongatorkomplex assoziiert und für dessen Funktion essentiell ist. Das Projektes zielt vor allem auf ein Verständnis der Elongatorfunktion auf zellulärer Ebene und, durch vergleichende Analysen in Hefe und A. thaliana, auf Differenzierung zwischen konservierten und nicht konservierten Funktionen.
http://www.sfb648.uni-halle.de/teilprojekte/teilprojekt_b2/
Strukturanalyse des Gal4-Gal80-Gal1 Transkriptionsschalters
(Projektleiter Karin Breunig)
Die Zusammensetzung von Nucleoproteinkomplexen, die sich an Promotoren eukaryotischer Gene ausbilden bestimmen, ob und mit welcher Rate die Transkriptionsinititation erfolgt. Von besondere Bedeutung sind die Interaktionen der Transkriptionsaktivierungsdomäne (TAD) von DNA-gebundenen Aktivatoren mit multiplen Partnern. Das Hefe Gal4 Protein kontrolliert die Bildung von Präinitiationskomplexen über Interaktionen mit Chromatin-modifizierenden Faktoren und dem Mediator-Komplex. In Abwesenheit des induzierenden Zuckers Galactose werden diese Interaktionen durch das Gal80 Protein verhindert, das mit hoher Affinität an die Gal4-TAD bindet, wodurch die Aktivierung der Gene des Galactose-Metabolismus blockiert wird. Von zentraler Bedeutung für das Verständnis der Transkriptionsregulation durch Gal4 sind die Konformationsänderungen im Gal4-Gal80 Komplex, die zur Gal4 Aktivierung führen, und die Frage wie das Galactose-Sensor Proteins Gal1/Gal3 diese Änderungen auslöst. Trotz erheblichen Fortschritts bei der strukturellen Charakterisierung der einzelnen Proteine gibt es bisher keine mechanistische Vorstellungen zu strukturellen Transitionen innerhalb dieses regulatorischen Moduls. Das Projekt hat zum Ziel, das Gal1-Gal80-Gal4 Regulationsmodul strukturell zu beschreiben, einschließlich der Transitionen, die die Aktivierung von Gal4 induzieren oder begleiten. Das Projekt ist wie folgt gegliedert:
a) Isolierung und strukturelle Charakterisierung von Gal4 aus Kluyveromyces lactis (KlGal4) mit und ohne KlGal80
b) Kartierung von Gal80-Kontaktstellen auf KlGal4
c) Analyse des Einflusses einer sekundären Gal80 Bindestellen auf Aktivität und Regulation von Gal4.
http://www.biochemtech.uni-halle.de/grk1026/
Verovaccines-Neue Produkte und Verfahren für die Impfung von Tieren
(Projektleiter Karin Breunig)
Ziel des Projektes Verovaccines ist die Entwicklung neuartiger Impfstoffe und Impfverfahren mit dem Ziel der Bekämpfung wirtschaftlich bedeutender Tierseuchen. Dabei werden Expertisen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg auf dem Gebiet der Virologie und Hefegenetik kombiniert und zur Verwertung der Forschungsergebnisse weiter entwickelt. Im Fokus stehen „subunit-Markervakzine“, Proteinantigene von Krankheitserregern, die in Hefen der Species Kluyveromyces lactis hergestellt und, als völlig neuartiges Verfahren, direkt in Form der rekombinanten Hefe oral/mukosal zum Zwecke der Vakzinierung appliziert werden. Als Prototypen werden derzeit orale Impfstoffe gegen die Tierseuchen Bovine Virale Diarrhoe (BVD) und Klassische Schweinepest (KSP, CSF) entwickelt. Forschungsergebnisse und Marktanalysen der Phase I des Projektes Verovaccines indizieren ein erhebliches Marktpotenzial deutschland- wie auch europaweit. Mit der Entwicklung von Schutzimpfungen gegen BVD und CSF wird zudem ein erheblicher Nutzen für regionale Schweine und Rinder haltende Betriebe erwartet, die für die Wirtschaftsstruktur der agrarisch geprägten Regionen der neuen Bundesländer und ihren typisch großen Betriebseinheiten von großer Bedeutung sind. In Phase II des Projektes sollen einerseits Forschungsansätze zur marktorientierten Verwertung vorangetrieben werden. Andererseits sollen die Innovations- und Marktpotenziale für Vakzine gegen weitere Infektionskrankheiten erschlossen werden. Im Vordergrund stehen dabei wirtschaftlich relevante Viruserkrankungen, für die gezeigt ist, dass sie durch Induktion neutralisierender Antikörper gegen spezifische Virusproteine bekämpft werden können. Die bereits in Phase I etablierte enge Verzahnung der Forschungsgruppen Prof. Breunig (Hefe-Genetik) und Prof. Behrens (Virologie und Immunolgie) bildet das Fundament des Innovationslabors, auf dem einerseits naturwissenschaftlich/medizinische andererseits Vermarktungs- bzw. betriebswirtschaftlich orientierte Einzelprojekte aufbauen. Das Gesamtvorhaben gliedert sich in folgende Einzelprojekte:
A) Verfahrensentwicklung: Orale Vakzinierung mit rekombinanter Hefe“
B) Produktentwicklung: Orale Impfstoffe (Vakora) gegen virale Infektionskrankheiten ·
C) Entwicklung eines Verwertungskonzeptes.
D) Erarbeitung eines Organisationsmodells für die Umsetzung des Verwertungskonzeptes