Functions and interactions of the Rad6 pathway in vertebrates
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Rad6-Weg der DNA-Schadenstoleranz reguliert über die Ubiquitinierung von PCNA die Rekrutierung potentiell mutagener Transläsionspolymerasen oder Aktivierung eines fehlerfreien Matrizenwechsels im Falle von replikationsassoziierten DNA-Schäden. Wir konnten in der ersten Förderperiode zeigen, dass PCNA- Ubiquitinierung über die E3-Ligase der Monoubiquitinierung, Rad18, an der somatischen Hypermutation beteiligt ist. Zudem haben wir Interaktionspartner von Rad18 identifiziert und die Rolle des E2-Enzyms der Polyubiquititinierung, Ubc13, in der Immunglobulindiversifizierung untersucht. Im zweiten Projektteil konnten wir zeigen, dass Rad18 über seine Interaktionen, nicht aber über die PCNA-Ubiquitinierung, auch die DNA-Schadensabhängige Aktivierung des JNK-Signalwegs reguliert. Zudem fanden wir, dass die Funktion der E3-Ligase SHPRH bei der PCNA-Polyubiquitinierung redundant ist, SHPRH aber auch eine Rolle bei der Regulation der Doppelstrangbruchreparatur spielt. Aufgrund von Berichten zur Regulation der PCNA-Ubiquitinierung über Checkpoint-Signalwege haben wir die Rolle von p53 bei der Regulation der PCNA-Ubiquitinierung und Transläsionssynthese reevaluiert und auch in Bezug auf die Immunglobulindiversifizierung untersucht, sowie in Kooperation mit einem anderen DFG-Projekt die Rolle von Chk1 und 2 bei der Ig-Diversifizierung analysiert. Schlussendlich haben wir ein interessantes Mausmodell zur Untersuchung von Rad18-Funktionen genutzt, in dem wir eine stark restringierte Expression von Rad18 zeigen konnten. In neuronalen Vorläuferzellen des embryonalen Gehirns beeinflusst Rad18 die Zellproliferation positiv, während es in aktivierten B-Zellen einen negativen Einfluss auf die Proliferation zu haben scheint. Zudem ist Rad18 wichtig für die Aufrechterhaltung von B-Zellfunktionen im Alter. Die mechanistischen Grundlagen dieser Befunde werden in weiterführenden Untersuchungen analysiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- False moves for survival: error-prone DNA repair in adaptive immunity. Cell Cycle. 2006 Dec;5(24):2856-61
Jungnickel B
- Involvement of Rad18 in somatic hypermutation. Proc Natl Acad Sci USA. 2006 Aug 8;103(32):12081-6
Bachl J, Ertongur I, Jungnickel B
- Ubc13 dosage is critical for immunoglobulin gene conversion and gene targeting in vertebrate cells. Nucleic Acids Res. 2010 Aug;38(14):4701-7
Ertongur I, Tomi NS, Kutzera A, Fischer-Burkart S, Jungnickel B
- Analysis of SHPRH functions in DNA repair and immunoglobulin diversification. DNA Repair (Amst). 2014 Dec;24:63-72
Tomi N, Davari K, Grotzky D, Loos F, Böttcher K, Frankenberger S, Jungnickel B
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.dnarep.2014.09.010) - Checkpoint kinase 1 negatively regulates somatic hypermutation. Nucleic Acids Res. 2014 Apr;42(6):3666-74
Frankenberger S, Davari K, Fischer-Burkart S, Böttcher K, Tomi NS, Zimber- Strobl U, Jungnickel B
(Siehe online unter https://doi.org/10.1093/nar/gkt1378) - Checkpoint kinase 2 is required for efficient immunoglobulin diversification. Cell Cycle. 2014;13(23):3659-69
Davari K, Frankenberger S, Schmidt A, Tomi NS, Jungnickel B
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.4161/15384101.2014.964112)
