Assoziierte Forschungsgruppe Rorbach

Mitochondriale Genexpression

Mitochondrien sind Zellorganellen, die für den Stoffwechsel von zentraler Bedeutung sind und ihr eigenes genetisches Material, die mitochondriale DNA, besitzen. In unserer Forschungsgruppe untersuchen wir, wie die Expression von mitochondrialen Genen reguliert wird.

Mitochondrien verfügen über ein eigenes genetisches System für die Expression von dreizehn Untereinheiten der oxidativen Phosphorylierung (OxPhos), die von der mitochondrialen DNA kodiert werden. Eine Störung der mitochondrialen Genexpression kann zu menschlichen Krankheiten führen, doch unser Verständnis der grundlegenden Aspekte der mitochondrialen Genetik ist noch begrenzt. Unsere Gruppe setzt genetische, proteomische und Kryo-EM-Methoden ein, um Mechanismen aufzudecken und neue Faktoren zu identifizieren, die an der mitochondrialen Genexpression beteiligt sind. Dieser interdisziplinäre Ansatz hilft uns, einen wenig verstandenen Bereich der mitochondrialen Biologie mit direkter Bedeutung für die menschliche Gesundheit zu erforschen.

Die Ziele unserer Forschung sind:

1. Die Mechanismen der mitochondrialen Proteinsynthese sowohl strukturell als auch biochemisch zu charakterisieren.
2. Die Biogenese der Mitochondrien zu untersuchen, einschließlich der Analyse der Zusammensetzung und Struktur der Zwischenprodukte in den verschiedenen Stadien der Biogenese und der Identifizierung neuer Faktoren für den Zusammenbau.
3. Identifizierung und Charakterisierung neuer Faktoren, die an der Regulierung des mitochondrialen RNA-Stoffwechsels und der Translation beteiligt sind.
4. zu untersuchen, wie Defekte in der mitochondrialen Genexpression die menschliche Gesundheit beeinflussen.

[ mehr über unsere Forschung ]

Ausgewählte Publikationen

Human mitochondria require mtRF1 for translation termination at non-canonical stop codons
Krüger, A., Remes, C., Shiriaev, D., Liu, Y., Spåhr, H., Wibom, R.,  Atanassov, I., Cooperman, B., Rorbach, J.**
(2022) Nat Commun, in press

Mechanism of mitoribosomal small subunit biogenesis and preinitiation
Itoh, Y.*, Khawaja, A.*, Laptev, I., Cipullo, M., Atanassov, I., Sergiev, P., Rorbach, J.**, Amunts, A.**
(2022) Nature, 606, 7914, 603-608

Human GTPBP5 is involved in the late stage of mitoribosome large subunit assembly
Cipullo, M., Pearce, S. F., Lopez Sanchez, I. G., Gopalakrishna, S., Kruger, A., Schober, F., Busch, J. D., Li, X., Wredenberg, A., Atanassov, I., Rorbach, J.**
(2021) Nucleic Acids Res, 49, 1, 354-370

Structural basis for late maturation steps of the human mitoribosomal large subunit
Cipullo, M.*, Gese, G. V.*, Khawaja, A., Hallberg, B. M.**, Rorbach, J.**
(2021) Nat Commun, 12, 1, 3673

Distinct pre-initiation steps in human mitochondrial translation
Khawaja, A.*, Itoh, Y.*, Remes, C., Spahr, H., Yukhnovets, O., Hofig, H., Amunts, A.**, Rorbach, J.**
(2020) Nat Commun, 11, 1, 2932

C6orf203 is an RNA-binding protein involved in mitochondrial protein synthesis
Gopalakrishna, S.*, Pearce, S. F.*, Dinan, A. M., Schober, F. A., Cipullo, M., Spahr, H., Khawaja, A., Maffezzini, C., Freyer, C., Wredenberg, A., Atanassov, I., Firth, A. E., Rorbach, J.**
(2019) Nucleic Acids Res, 47, 17, 9386-9399

*equal contribution; **corresponding author