Primase to polymerase switch at the lagging strand of the bacterial replication fork

• Applicant: Privatdozentin Dr. Ute Curth
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 2011 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 208805693

Während der bakteriellen DNA-Replikation kann nur ein Strang kontinuierlich synthetisiert werden, der andere wird in sogenannten Okazaki-Fragmenten repliziert, die jeweils mit einem kurzen von der Primase synthetisierten RNA-Primer beginnen. Das Umschalten zwischen Primase- und Polymeraseaktivität erfolgt durch die Konkurrenz zwischen Primase und der χ−Untereinheit der DNA-Polymerase III um die Bindung an das tetramere Einzelstrang-DNA bindende Protein (SSB). χ ist ein Bestandteil des clamp loader Proteinkomplexes, der in nur einer Kopie pro Replisom vorkommt und für das Laden der β−Klammer auf die DNA verantwortlich ist. Im Gegensatz zur Interaktion mit χ, ist nicht viel über die Wechselwirkung von SSB und Primase bekannt. In ersten Experimenten konnten wir zeigen, dass die Primase, genau wie χ, mit dem hochkonservierten C-Terminus von SSB interagiert. Durch Anwendung einer Vielfalt von Methoden möchten wir die SSB-Bindungsstelle der Primase identifizieren, ihre Struktur bestimmen und die Interaktion beider Proteine charakterisieren. Es ist weiterhin nicht offenkundig, wieso die Bindung des clamp loaders an einen der vier C-Termini von SSB eine Verdrängung der Primase bewirken sollte. Neuere Studien weisen daraufhin, dass in vivo vier χ−Proteine an der Replikationsgabel vorhanden sind und dass β mit dem SSB/Primer-Template-Komplex interagiert. Wir möchten daher den Mechanismus durch den der clamp loader die Primase verdrängt und den Einfluss von β auf diesen Prozess aufklären.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Andreas Pich; Dr. Peter Schmieder