Untersuchung der multivalenten Chromatin-Bindungseigenschaften von PWWP2A

• Antragstellerin: Professorin Dr. Sandra Brigitte Hake
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 409033964

Histonvarianten ermöglichen die gezielte Änderung der Chromatinstruktur und sind somit an der Kontrolle von allen DNA-basierenden Prozessen beteiligt. Die evolutionär hochkonservierte Histonvariante H2A.Z ist wichtig für die Regulation der Transkription, des Zellzyklus, der Chromosomenstabilität und der DNA Reparatur. Vor kurzem haben wir PWWP2A als neues H2A.Z-Interaktionsprotein identifiziert. PWWP2A kommt in Wirbeltieren vor und besteht aus zwei Prolin-reichen Regionen, einer internen Region, die keine Sequenzhomologie mit anderen Proteinen aufweist, einer Serin-reichen Region und einer konservierten und namensgebenden PWWP Domäne. PWWP2A interagiert mit Chromatin mittels eines multivalenten Bindungsmodus und reguliert die Gentranskription, ist wichtig für die Metaphase-Anaphase Transition in humanen Zellkulturzellen und ist notwendig für die Gesichtsentwicklung im Frosch.Wir planen jetzt zu untersuchen welche funktionelle Rolle PWWP2A in der DNA Reparatur spielt, da wir H2A.XS139ph (γ-H2A.X) und MDC1, Faktoren die eine wichtige Rolle in der DNA Reparatur spielen, als neue PWWP2A Interaktionspartner identifiziert haben. Hierfür werden wir quantitative in vitro Bindungsstudien mit rekombinanten Nukleosomen und MDC1 Deletionsproteinen durchführen um herauszufinden wie und mit welchen Domänen PWWP2A mit γ-H2A.X Nukleosomen und MDC1 interagiert. Zusätzlich werden wir verschiedene in vivo Experimente anwenden um festzustellen welche Funktion(en) PWWP2A in der Erkennung und/oder Reparatur von DNA Schäden hat. Wir werden die zeitliche Rekrutierung von PWWP2A an genomische Regionen mit DNA Schäden live messen, sowie PWWP2A depletieren um mittels Verwendung unterschiedlicher zellulärer Reporterassays den Fortgang der DNA Reparatur zu eruieren und zu quantifizieren.Zusammengefasst werden wir neueste Techniken anwenden um die Bindungseigenschaften von PWWP2A an Faktoren, die DNA Schäden markieren und erkennen, zu identifizieren und um die funktionelle Relevanz der „PWWP2A-MDC1-γ-H2A.X Achse” in der DNA Reparatur zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen