Structural and biochemical analysis of the RicAFT complex

Die Regulation von Proteinmengen ist von höchster Wichtigkeit in Zellen, denn ein Ungleichgewicht könnte zum Zelltod führen. Daher werden Proteinmengen durch ein großes Netzwerk mit vielen Kontrollinstanzen sehr genau reguliert. Dieses Netzwerk reicht durch alle Ebenen der Regulation, von der Transkription über Translation, hin zu posttranslationalen Modifikationen. Die Maturierung der Boten-RNA (mRNA) ist ein posttranskriptionaler Prozess und ermöglicht der Zelle eine schnelle und ressourcenschonende Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen. In Bacillus subtilis, ein im Boden vorkommendes Modelbakterium, wird ein großer Teil der mRNA Maturierung durch die RNase Y durchgeführt. Jedoch ist die genaue Regulation dieser Maturierung unbekannt. Trotzdem sind Faktoren bekannt, die diese zum Teil bewirken, wie der RicAFT Komplex. In vivo ist er mit der RNase Y assoziiert und reguliert die Reifung vieler unterschiedlicher mRNAs. Zudem ist er essenziell für den Wechsel zwischen verschiedenen Lebensarten des Bakteriums. Wenn er nicht vollständig ist, führt dies zu zahlreichen Phänotypen: flache und unstrukturierte Biofilme, keine funktionierende Sporulation und ein Verlust der genetischen Kompetenz. Weiterhin ist der RicAFT Komplex direkt involviert in einer Kaskade von Proteinen, die den Wechsel zu diesen Lebensstilen veranlassen. Somit reguliert der Komplex diese Wechsel auf zwei unterschiedlichen regulatorischen Ebenen und diese Veränderung der Lebensstile ist absolut lebensnotwendig in einer sich ständig wechselnden Umwelt. Daher ist der RicAFT Komplex ein hervorragendes Ziel zur Forschung, da viele Aspekte seiner Rolle und Funktion noch unverstanden sind und der Komplex in den Bacilli konserviert ist. Vor allem eine biochemische und strukturelle Beschreibung des Komplexes ist unabdingbar zum Verständnis seiner Funktion, was in diese Arbeit versucht wird zu erreichen. Daher wurden verschiedene biochemische Methoden angewandt, um mehr von seiner Struktur und dessen Interaktionen zu erfahren. Der Komplex setzt sich aus drei einzelnen Proteinen zusammen: RicA, RicF und RicT. Diese sind nicht in einem Operon konserviert, bilden jedoch einen stabilen Komplex. Wie sie interagieren ist aber unbekannt, wie auch die Struktur des kompletten Komplexes. Es ist nur bekannt, dass zwei [4Fe-4S] Komplexe durch diesen koordiniert werden, sowie dass der Proteinkomplex FADH bindet, ihre Funktionen sind jedoch unbekannt. Daher wird diese Arbeit versuchen einen verständlichen Überblick mit einer biochemischen Analyse des Komplexes und seiner Interaktionen zu geben.