RNA-Protein Komplexe und Zellproliferation

Wir haben kürzlich das Konzept der RNA-Abhängigkeit entwickelt. Dabei definieren wir ein Protein als RNA-abhängig, wenn es nur unter Anwesenheit von RNA mit anderen Proteinen interagiert oder ein Komplex bildet. Dieses Konzept wurde in eine Methode namens R-DeeP umgesetzt, welche umfassend und unvoreingenommen proteomweite und quantitative Screenings durchführt.
R-DeeP basiert auf der Fraktionierung von Zelllysat – mit und ohne vorherige RNase-Behandlung – durch Saccharose-Dichtegradienten-Ultrazentrifugation und anschließender Analyse durch proteomweite Massenspektrometrie oder Western Blot einzelner Proteine.
R-DeeP bestimmt die Fähigkeit eines Proteins, Proteinkomplexe ausschließlich in Gegenwart von RNA zu bilden, entweder durch direkte oder indirekte Interaktion mit den RNA-Molekülen. Im R-DeeP-Screening haben wir eine signifikante Anreicherung von Mikrotubuli-bezogenen Proteinen festgestellt. Dies weist auf bislang unbekannte mögliche funktionelle Auswirkungen von RNA-Protein-Interaktionen hin, insbesondere im Zusammenhang mit der Zellteilung.

Besuchen Sie gerne unsere aktualisierte Datenbank unter R-DeeP3.dkfz.de.

Die Analyse von RNA-Protein-Komplexen ist von zentraler Bedeutung für die Aufklärung der komplexen molekularen Netzwerke, die zelluläre Prozesse steuern. Mit der zunehmenden Anerkennung ihrer Bedeutung haben Proteine, die direkt mit RNA interagieren, wachsendes Interesse geweckt. Die umfassende, aber spezifische Identifizierung solcher RNA-bindenden Proteine ​​(RBPs) und die Analyse ihrer Funktionen in Verbindung mit RNA bleiben jedoch große Herausforderungen auf dem Gebiet der RNA-Biologie.
Um unser Wissen über RBPs weiter zu vertiefen, wurden mehrere proteomweite Strategien entwickelt, um RBPs in verschiedenen Spezies zu identifizieren. Demnach hat eine große Anzahl von Studien eine Reihe von Katalogen bereitgestellt, die experimentell identifizierte und vorhergesagte RBP-Kandidaten auflisten. Die rasante Entwicklung des Fachgebiets hat zu einer Anhäufung isolierter Datensätze geführt, was sowohl die Zugänglichkeit als auch die Vergleichbarkeit erschwert hat. Darüber hinaus haben Werkzeuge zur Verknüpfung von RBPs mit zellulären Signalwegen und Funktionen gefehlt. Angetrieben durch unsere eigene Forschung und als Service für die wissenschaftliche Gemeinschaft haben wir die Datenbank RBP2GO entwickelt, eine umfassende Datenbank aller verfügbaren proteomweiten Datensätze für RBPs für 13 verschiedene Arten, die einen Katalog von 22552 RBP-Kandidaten bereitstellt (RBP2GO.DKFZ.de). Es umfasst nicht nur Daten zu  den Interaktionspartnern jedes RBPs, sondern liefert auch Informationen zu den biologischen Prozessen, molekularen Funktionen und zellulären Komponenten in denen dieses involviert ist.
RBP2GO bietet eine benutzerfreundliche Weboberfläche. Der RBP2GO Score, ein neu eingeführtes Bewertungssystem, ermöglicht es dem User die Eignung potenzieller RBP-Kandidatenen als echte RBPs einzuschätzen. Die “Erweiterte Suche” von RBP2GO bietet Benutzern zudem Optionen zum Navigieren der  miteinander verbundenen Datensätze, um neue Forschungsrichtungen zu fördern und anzuregen.
Laufende Projekte verfeinern derzeit die Liste der RBPs durch die Einbeziehung von Informationen zu RNA-Bindungsdomänen (RBDs) und RNA-verwandten Proteinfamilien. Diese Mehrzweckanalysen zielen darauf ab, die umfangreiche Liste der RBP-Kandidaten zu verfeinern und auf der Grundlage eines Bewertungssystems eine Liste hochzuverlässiger RBPs bereitzustellen (RBP2GO-2-beta.dkfz.de).

R-DeeP3 liefert die proteomweiten Screening-Ergebnisse für RNA-abhängige Proteinkomplexe aus unsynchronisierten HeLa S3- und A549-Lungenkrebszellen sowie aus synchronisierten HeLa-Zellen in Mitose und Interphase. Darüber hinaus bietet R-DeeP3 Optionen für den Vergleich aller Datensätze und für den Download der Ergebnisse. 

R-DeeP liefert die proteomweiten Screening-Ergebnisse für RNA-abhängige Proteinkomplexe auf der Grundlage unseres Artikels in Molecular Cell 2019. Es enthält den vollständigen Datensatz aus HeLa S3-Zellen und bietet zusätzliche Suchoptionen für Proteinkomplexe und RBPs aus verschiedenen Quellen.