Strukturbestimmung relevanter Zwischenstufen der DNA Replikation über geschädigte Nukleobasen hinweg (translesional synthesis) mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Eva Freisinger
• Fachliche Zuordnung: Pharmakologie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5346308

Die fehlerfreie Replikation und Reparatur der genetischen Information durch DNA Polymerase ist von entscheidender Bedeutung für alle Lebewesen. Der normale Replikationsprozeß zeichnet sich durch eine äußerst geringe Fehlerquote aus, die jedoch rapide ansteigt, wenn DNA Bedienungen ausgesetzt werden, die zu einer Schädigung der DNA Bausteine führen können. Viele dieser Schädigungen hemmen den normalen Replikationsprozeß, was den Zelltod zur Folge haben kann, wäre die Zelle nicht in der Lage, in einer Art SOS-Reaktion eine Reihe weniger genaue Polymerasen zu aktivieren. Diese besitzen die Fähigkeit der DNA Replikation über diese Schädigung hinweg, jedoch mit dem Nachteil einer deutlich höheren Fehlerquote, was zu permanenten Mutationen führen kann. Das hier vorgestellte Projekt hat die strukturelle Aufklärung der beschriebenen Vorgänge zum Ziel, wichtige Einblicke in die Manifestation von Mutationen und die Wirkungsweise chemischer Karzinogene zu gewähren. Hierzu sollen eine Reihe chemisch modifizierter DNA Sequenzen im Komplex mit einer normalen replikativen DNA Polymerase - RB69 gp43, eine DNA Polymerase des a-Typs - kristallisiert werden, um replikative Hemmung der DNA Synthese abhängig von der vorliegenden Schädigung zu zeigen. Zusätzlich wird angestrebt, die erste Kristallstruktur einer Polymerase der UmuC/DinB Familie - E. coli dinB pol k - zu lösen, welche in der Lage ist, DNA über bestimmte Schädigungen hinweg zu replizieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweiz