Analyse der Koordinationsmechanismen des DNS Reparaturprozesses der Homologen Rekombination

• Antragsteller: Dr. Roland Steinacher
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 57218812

Die wichtigsten Zwischenprodukte der HR, der D-Loop und die Holliday Junctions, die durch verschiedene Rekombinasen gebildet werden, können durch die DNS Endonuklease Mus81-Eme1 zu einem kontinuierlichen DNA-Strang aufgelöst werden, wobei sogenannte Crossover entstehen. Da Crossover zu Rearrangements von Chromosomen und dadurch zu genetischer Instabilität führen können, muss dieser Prozess reguliert sein. Genetische Studien in der Hefe zeigen, daß die Mus81- Eme1 DNS Endonuklease Rekombinationsprodukte der Rad51-Swi5-Sfr1 Rekombinase auflöst, während Rekombinationsintermediate der Rad51-Rad55-Rad57 Rekombinase von der RecQ Helikase Rqh1 oder einer unbekannten Resolvase aufgelöst werden. Welche Mechanismen die Interaktion zwischen der Rad51-Swi5- Sfr1 Rekombinase und der Mus81-Eme1 Endonuklease koordinieren, ist unbekannt. Eine zentrale Rolle bei der Koordination von DNS Reparaturprozessen spielen posttranslationale Modifikationen von DNS Reparaturproteinen, wie Phosphorylierung, Acetylierung, Methylierung, Ubiquitylierung und SUMOylierung. Der SUMOylierung wird eine bedeutende Rolle in der HR bei der Regulation der Doppelstrangbruchreparatur und der Rekombination an blockierten Replikationsgabeln zugesprochen. Mit Hilfe von DNS Sequenzanalysen und einem in vitro SUMOylierungssystem identifizierten wir Mus81-Eme1 als ein potentielles Substrat für SUMOylierung. Mit zellbiologischen und biochemischen Methoden werden wir die Mechanismen der Interaktion von Mus81-Eme1 mit der Rad51-Swi5-Sfr1 Rekombinase untersuchen die Auswirkungen der SUMOylierung auf Mus81-Eme1 in dem Prozess der HR analysieren. Darüber hinaus werden wir in einem genetischen Screen versuchen die Resolvase des Rad51-Rad55-Rad57 Rekombinationsweges zu identifizieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Matthew C. Whitby