Frank Fackelmayer

Η ομάδα μας ενδιαφέρεται για την επιγενετική και τη λειτουργική αρχιτεκτονική του πυρήνα των ευκαρυωτικών κυττάρων, καθώς και για το ρόλο τους στην ανθρώπινη ανάπτυξη, υγεία και ασθένεια. Είναι γενικά αποδεκτό ότι η χρωματίνη είναι οργανωμένη σε τοπολογικά συσχετιζόμενες περιοχές που σχηματίζονται και διατηρούνται για να παρέχουν την περίπλοκη υποδομή που απαιτείται για τη σωστή ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης και της αντιγραφής του DNA. Μελετάμε πώς αυτή η υψηλού επιπέδου οργάνωση της χρωματίνης ρυθμίζεται από τις αρχιτεκτονικές πρωτεΐνες του κυτταρικού πυρήνα και τις επιγενετικές τροποποιήσεις τους. Ένα από τα επίκεντρα της έρευνάς μας είναι η πρωτεΐνη Scaffold Attachment Factor A (SAF-A), ένα ουσιαστικό συστατικό του πυρηνικού ικριώματος/ματρίδας που εμπλέκεται στην αναδίπλωση της χρωματίνης σε λειτουργικά ανεξάρτητες μονάδες γονιδιακής έκφρασης. Είναι σημαντικό ότι ο SAF-A συνδέεται επίσης με τον PRMT1, μέλος της επιγενετικής οικογένειας των πρωτεϊνικών μεθυλοτρανσφερασών αργινίνης, και προφανώς προσλαμβάνει το ένζυμο σε στρατηγικά σημαντικές περιοχές του γονιδιώματος για να συμβάλει στην επιγενετική ρύθμιση της τοπικής γονιδιακής προσβασιμότητας και δραστηριότητας.

Εικόνα: SAF-A είναι απαραίτητη για τη λειτουργική αρχιτεκτονική του κυτταρικού πυρήνα. Τα αριστερά πλαίσια δείχνουν ότι η SAF-A πλήρους μήκους άγριου τύπου και η χύδην χρωματίνη συν-εντοπίζονται στον πυρήνα, ενώ τα δεξιά πλαίσια δείχνουν πώς μια κυρίαρχα αρνητική κατασκευή της SAF-A, που ονομάζεται C280, οδηγεί σε συνολική κατάρρευση της δομής της χρωματίνης. Κάθε πάνελ δείχνει ένα διαμολυσμένο κύτταρο και γειτονικά κύτταρα χωρίς διαμόλυνση για έλεγχο. Σημειώστε πώς το C280 και η κατάρρευση της χρωματίνης αλληλοαποκλείονται.

Η τρέχουσα έρευνά μας έχει τους ακόλουθους στόχους:

* να κατανοήσουμε πώς η SAF-A επηρεάζει τη γονιδιακή έκφραση μέσω της ρύθμισης της αναδίπλωσης της χρωματίνης

* καθιέρωση μεθόδων σε ζωντανά κύτταρα για τη μελέτη της σύνδεσης της πυρηνικής δομής και της κυτταρικής φυσιολογίας

* να περιγράψουμε κυτταρικές οδούς που επηρεάζονται άμεσα ή έμμεσα από το SAF-A

* αποκρυπτογράφηση των λειτουργικών συνεπειών αυτής της ρύθμισης στην κυτταρική φυσιολογία και διαφοροποίηση

* να διευκρινιστεί πώς η μεθυλίωση αργινίνης μέσω των PRMTs εμπλέκεται στη ρύθμιση της οργάνωσης της χρωματίνης

Συνολικά, οι τρέχουσες μελέτες θα ρίξουν φως σε θεμελιώδεις πτυχές της πυρηνικής αρχιτεκτονικής και θα οδηγήσουν στην αξιοποίηση αυτής της νέας γνώσης για τον ορθολογικό σχεδιασμό νέων εφαρμογών στην ιατρική.