Untersuchung der Rolle von atypischen Ubiquitin-Ketten bei der zellulären DNA-Schadensantwort

• Antragstellerin: Professorin Dr. Petra Beli
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241324827

Humane Zellen sind internen und externen Einflüssen ausgesetzt, die verschiedene Arten von DNA-Schäden induzieren können. Die schnelle Erkennung und Reparatur dieser Schäden ist essentiell für die Erhaltung der Integrität des zellulären Genoms. Die Ubiquitylierung von Proteinen spielt in diesem Prozess eine zentrale Rolle: Die Modifizierung von DNA-Reparaturfaktoren mit K63- oder K48-verknüpften Ubiquitin-Ketten koordiniert die Rekrutierung und die Dissoziation der Reparaturfaktoren in der Nähe der DNA-Schäden. Es ist aktuell aber noch nicht klar, ob auch andere Arten von Ubiquitin-Ketten eine Rolle bei der DNA-Schadensantwort spielen. Wir konnten in Vorarbeiten zeigen, dass UV-Bestrahlung zu einer Bildung von K6-verknüpften Ubiquitin-Ketten führt. Dieser Effekt scheint spezifisch nach UV-Bestrahlung aufzutreten und konnte nicht nach Induktion von DNA-Doppelstrangbrüchen, DNA-Crosslinks oder Replikationsstress beobachtet werden. Über die Funktion und die zellulären Substrate von K6-verknüpften Ubiquitin-Ketten gibt es aktuell nur wenige Daten. Auch die Ubiquitin-Ligasen, die K6-verknüpfte Ubiquitin-Ketten bilden können, sind weitgehend unbekannt.Im Rahmen dieses Projektes werden wir Massenspektrometrie-basierte Proteomik mit biochemischnen und zellbiologischen Methoden kombinieren, um die zelluläre Funktion von K6-verknüpften Ubiquitin-Ketten weiter aufzuklären. Zunächst sollen die Proteine identifiziert werden, die nach UV-Bestrahlung mit K6-verknüpften Ubiquitin-Ketten modifiziert werden. Im Anschluss wollen wir die Ubiquitin-Ligasen identifizieren, die für die Bildung der K6-verknüpften Ubiquitin-Ketten verantwortlich sind. Weitere Experimente sollen die molekularen Konsequenzen und die funktionelle Relevanz der K6-verknüpften Ubiquitylierung bei der zellulären Antwort auf UV-Licht aufklären. Zusammenfassend, sollen die geplanten Arbeiten das Wissen über die atypische Ubiquitylierung im Kontext der zellulären Antwort auf DNA Schäden erweitern und somit das Verständnis der krankheitsrelevanten DNA-Schadensantwort vertiefen.somit das Verständnis der krankheitsrelevanten DNA-Schadensantwort vertiefen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen