Max-Planck-Forschungsgruppe Huppertz

RNA-bindende Proteine in Stoffwechsel und Alterung

Neuronale Stammzellen befinden sich in bestimmten Regionen des erwachsenen Wirbeltiergehirns und können sich in Neuronen, Astrozyten und Oligodendrozyten differenzieren. Diese Differenzierung kann durch eine Veränderung in der Stoffwechsellandschaft ausgelöst werden. Im Alter sterben die Neuronen vermehrt ab, was zu einem Nachlassen der geistigen Leistungsfähigkeit führen kann. Stammzellen im Gehirn haben jedoch das Potenzial, neue Neuronen zu bilden und so den Verlust auszugleichen. Wir erforschen die Wechselwirkung zwischen RNA, RNA-bindenden Proteinen und dem Stoffwechsel in alternden neuronalen Stammzellen.

Stammzellen verfügen über eine einzigartige Stoffwechsellandschaft, die ihr Überleben und ihre Funktion steuert. Die Feinabstimmung von Redox- und Stoffwechselprozessen ist für die Selbsterneuerung, Proliferation und Differenzierung von Stammzellen unerlässlich, was wiederum die Grundlage für ihre Regenerationsfähigkeit ist. Abweichungen von diesem Stoffwechselgleichgewicht können dagegen zur Alterung und zu altersbedingten Krankheiten beitragen, die sich besonders dann auf die Lebensqualität auswirken, wenn sie mit einem kognitiven Abbau einhergehen.

Es ist wichtig, unser Verständnis des alternden Gehirns und der potenziell verjüngenden neuronalen Stammzellen (NSCs), die darin schlummern oder geschädigt sind, weiter zu vertiefen. Die meisten NSCs von Säugetieren befinden sich in einem Ruhezustand und erneuern sich über einen langsamen Zellzyklus. Bestimmte Reize aktivieren diese ruhenden NSCs jedoch und veranlassen sie, sich zu vermehren und sich in Neuronen, Astrozyten oder Oligodendrozyten zu differenzieren, je nachdem, was der Reiz ist.

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Ausgewählte Publikationen

Riboregulation of Enolase 1 activity controls glycolysis and embryonic stem cell differentiation
Huppertz, I., Perez-Perri, J. I., Mantas, P., Sekaran, T., Schwarzl, T., Russo, F., Ferring-Appel, D., Koskova, Z., Dimitrova-Paternoga, L., Kafkia, E., Hennig, J., Neveu, P. A., Patil, K., Hentze, M. W.
(2022) Mol Cell, 82, 14, 2666-2680 e11

TDP-43 condensation properties specify its RNA-binding and regulatory repertoire
Hallegger, M., Chakrabarti, A. M., Lee, F. C. Y., Lee, B. L., Amalietti, A. G., Odeh, H. M., Copley, K. E., Rubien, J. D., Portz, B., Kuret, K., Huppertz, I., Rau, F., Patani, R., Fawzi, N. L., Shorter, J., Luscombe, N. M., Ule, J.
(2021) Cell, 184, 18, 4680-4696 e22

The RNA-binding protein YBX3 controls amino acid levels by regulating SLC mRNA abundance
Cooke, A., Schwarzl, T., Huppertz, I., Kramer, G., Mantas, P., Alleaume, A. M., Huber, W., Krijgsveld, J., Hentze, M. W.
(2019) Cell Rep, 27, 11, 3097-3106 e5

Insights into the design and interpretation of iCLIP experiments
Haberman, N., Huppertz, I., Attig, J., Konig, J., Wang, Z., Hauer, C., Hentze, M. W., Kulozik, A. E., Le Hir, H., Curk, T., Sibley, C. R., Zarnack, K., Ule, J.
(2017) Genome Biol, 18, 1, 7

iCLIP: protein-RNA interactions at nucleotide resolution
Huppertz, I., Attig, J., D'Ambrogio, A., Easton, L. E., Sibley, C. R., Sugimoto, Y., Tajnik, M., Konig, J., Ule, J.
(2014) Methods, 65, 3, 274-87