Teilprojekt eines Verbundes

Teilprojekt 5

Förderkennzeichen: 01GM1513E
Fördersumme: 263.340 EUR
Förderzeitraum: 2015 - 2018
Projektleitung: Prof. Albert Jeltsch
Adresse: Universität Stuttgart, Fakultät 3 Chemie, Institut für Biochemie
Pfaffenwaldring 55
70569 Stuttgart

Ziel dieses Projekts ist es, die fehlerhafte DNA-Methylierung bei Imprintingerkrankungen zu korrigieren. Hierzu werden sogenannte DNA-Methyltransferasen eingesetzt, Enzyme die Methylgruppen auf die DNA übertragen. Diese sollen durch Zinkfingerproteine gezielt an die DNA-Stellen im Genom gebracht werden, an denen die DNA-Methylierung korrigiert werden muss. Solche Zinkfingerproteine sollen eingesetzt werden, weil ihre DNA-Bindungsspezifität artifiziell entwickelt werden kann. Es werden im Zuge des Projekts Zinkfingerproteine erzeugt, die spezifisch an den Prader/Willi- und Angelmann Syndrom Locus binden. Die Bindung wird präferentiell an die DNA-Sequenzen gerichtet, in denen der DNA-Methylierungsdefekt bei Patienten mit Imprintingerkrankungen auftritt. Falls die Adressierung an den Prader/Willi- und Angelmann Syndrom Locus nicht erfolgreich ist, soll alternativ wird auch mit dem Beckwith/Wiedemann- und Silver/Russel-Syndrom Locus gearbeitet werden. Die Bindung der Zinkfingerproteine an die Zielregionen soll verifiziert werden. Dafür kommt eine als Chromatin Immunpräzipitätionsexperiment bezeichnete Methode zum Einsatz, die es erlaubt, die Bindung von Proteinen an DNA genomweit zu untersuchen. Die so hergestellten Zinkfingerproteine werden anschließend mit DNA-Methyltransferasen fusioniert, um die Zielregionen zu methylieren und damit den Methylierungsdefekt zu korrigieren. Um die Zinkfingerprotein-Methyltransferase Konstrukte in Zellen einzubringen, werden verschiedene Methoden erprobt. Anschließend werden die Änderungen der DNA-Methylierung in beiden Allelen unter Verwendung der Ressourcen des Konsortiums untersucht. Bei erfolgreicher Methylierung der Zielregionen wird die allelspezifische Genexpression der entsprechenden geprägten Gene analysiert.