Funktionelle Charakterisierung von Noc4p-Interaktionen in der Ribosomenbiogenese

Die Ribosomenbiogenese ist eine der wichtigsten metabolischen Aufgaben einer Zelle. Das fertige Ribosom besteht aus zwei ungleichen Untereinheiten, die zusammen aus etwa 78 ribosomalen Proteinen und vier rRNA-Spezies aufgebaut sind. Zur Herstellung von Ribosomen benötigt die Zelle die koordinierte Aktivität aller drei nukleolären Transkriptionsmaschinierien zusammen mit über 180 Biogenesefaktoren und etwa 100 snoRNAs. Alle zusammen bewirken in einem komplexen Netzwerk die Produktion von 40S- und 60S-Untereinheiten. In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion des Ribosomenbiogenesefaktors Noc4p im Zusammenhang mit der Biogenese der kleinen ribosomalen Untereinheit untersucht. Noc4p ist eine Komponente des SSU-Prozessoms, das als großes, heteromultimeres snoRNP eine zentrale Funktion bei der Prozessierung des 18S-rRNA-Vorläufers hat. Noc4p bildet einen stabilen, heterodimeren Komplex mit Nop14p und ist ebenfalls für die Prozessierung der rRNA der 40S-Untereinheit notwendig. Für Noc4p lagen Hinweise für eine Funktion im ribosomalen Kernexport der Prä-40S-Untereinheit vor. Durch Mutationsanalysen von Noc4p sollte untersucht werden, wie es in das Netzwerk der Biogenesefaktoren des SSU-Prozessoms eingebunden ist und welche Funktionen es dabei übernimmt. Hierzu wurde eine Kartierung von Noc4p-Interaktionsdomänen vorgenommen und wichtige Domänen für die Interaktion mit Nop14p charakterisiert. Die Bindung an Nop14p über diese Domänen scheint eine Voraussetzung für eine Interaktion von Noc4p mit rRNA und U3 snoRNA zu sein. Eine dieser Interaktionsdomänen ist die Noc-Domäne, ein Abschnitt von 45 Aminosäuren, der große Homologie zu den beiden 60S-Biogenesefaktoren Noc1p und Noc3p aufweist. Die Domänen aus Noc1p und Noc3p können nicht die essentielle Funktion der Noc4p-Noc-Domäne übernehmen, der homologe Bereich aus H. sapiens ist hingegen dazu in der Lage. Mit Hilfe eines neuen Assays war es möglich, die Funktion von Noc4p im Kernexport der Prä-40S-Untereinheit detailliert zu analysieren und die Funktion von Noc4p im Export zu bestätigen. In weiteren Experimenten wurde ein genetischer Zusammenhang zwischen Noc4p und der Exportmaschinerie gefunden. Um die große Menge publizierter Daten der proteomweiten Interaktionen zwischen Biogenesefaktoren hinsichtlich Noc4p und Nop14p auswerten zu können, wurde eine Datenbank erstellt, die es ermöglicht, die Interaktionen spezifisch zu analysieren und statistisch auszuwerten. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit machen deutlich, dass die Aufgaben über eine Funktion im SSU-Prozessom hinausgehen. Es wird die Rolle von Noc4p als Exportadapter sowie Assemblierungsfaktor für ribosomale Proteine diskutiert