A károsodott DNS replikációjának mechanizmusa és szabályozása: a mutagenezis és karcinogenezis háttere = Regulation and mechanism of replication of damaged DNA: implications for mutagenesis and carcinogenesis

Haracska, Lajos (2009) A károsodott DNS replikációjának mechanizmusa és szabályozása: a mutagenezis és karcinogenezis háttere = Regulation and mechanism of replication of damaged DNA: implications for mutagenesis and carcinogenesis. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 61921_ZJ1.pdf Download (504kB)

Abstract

A kijavítatlan DNS hibák gyakran gátolják a DNS replikációt. Saccharomyces cerevisiae-ben a károsított DNS replikációja történhet a hibák direkt átírására specializálódott DNS polimerázokkal illetve az ún. Rad5-függő posztreplikációs mechanizmus segítségével, amely az újonnan szintetizálódott szál a DNS hibával szemben kialakult diszkontinuitásait szünteti meg. Míg a polimerázok közreműködésével történő hibaátírás részletesen jellemzett ismereteink a posztreplikációs mechanizmusról igen korlátozottak. Projektünk célja az volt, hogy betekintést nyerjünk az élesztő Rad5-függő hibaátírásba. Kutatásaink során felfedeztük, hogy a Rad5 fehérjének egy speciális DNS helikáz aktivitása van, amely a replikációs villa visszafordítására specializálódott. Modell replikációs villa struktúrákon a Rad5 képes széttekerni mindkét minta/leány szálat majd hibridizálni egymáshoz a leány és a mintaszálakat. Ebből arra következtethetünk, hogy a Rad5 a DNS mintaszál-váltást katalizálva segíti elő a károsodott bázis hibamentes átírását. A továbbiakban sikerült azonosítanunk az élesztő Rad5 fehérjének két emberi homológját, a HLTF és SHPRH fehérjéket, is. A HLTF gyakran inaktiválódik vastagbél és gyomor rákban, míg az SHPRH a melanomák mintegy tíz százalékában mutálódik, amely tumor szuppresszor funkciójukra utalhat. Eredményeink szerint a HLTF és az SHPRH a károsított DNS hibamentes átírásában játszik kulcsszerepet, amely megmagyarázhatja tumor szuppresszor funkciójukat. | Lesions in the template DNA strand block the progression of the replication fork. In yeast, replication through DNA lesions is mediated by different Rad6-Rad18-dependent means, which include translesion synthesis and a Rad5-dependent postreplicational repair pathway that repairs the discontinuities that form in the DNA synthesized from damaged templates. Although translesion synthesis is well characterized, little is known about the Rad5-dependent pathway. The aim of our project has been to give insight into the yeast Rad5-dependent postreplicational repair pathway. We found that yeast Rad5 has a DNA helicase activity that is specialized for replication fork regression. On model replication fork structures, Rad5 concertedly unwinds and anneals the nascent and the parental strands without exposing extended single-stranded regions. These observations provide insight into the mechanism of postreplicational repair in which Rad5 action promotes template switching for error-free damage bypass. Also, we have identified and characterized two functional human homologues of yeast Rad5, the human HLTF and SHPRH proteins. HLTF is frequently inactivated in colorectal and gastric cancers while SHPRH is mutated in about ten percent of melanoma cell lines which has indicated a potential tumor suppressor function for these proteins. Our finding that HLTF and SHPRH play a role in error-free postreplication repair of damaged DNA is in keeping with its cancer-suppression role.

Actions (login required)

Edit Item