Posttranslationale Modifikation der Mismatch-Reparaturproteine MSH2 und MSH6

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Bei der Prozessierung des DNA-Schadens O6-Methylguanin ist die Basenfehlpaarungsreparatur (Mismatch-Reparatur, MMR) beteiligt. Eine Verminderung der MMR führt zur Alkylantienresistenz ("Toleranz-Phänotyp"). Die durch MMR vermittelte Zytotoxizität ist für die Problematik der Zytostatikaresistenz von Tumoren von Bedeutung. Im Mittelpunkt des beantragten Projekts steht die Analyse der Regulation der MMR. In Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass MMR durch Behandlung von Zellen mit Alkylantien "induziert" wird. Die Induktion äußert sich in einer Erhöhung der nukleären GT-Bindungsaktivität und der nukleären Menge an MSH2 und MSH6, welche den MutSa-Komplex bilden. Die Induktion ist nicht auf Neusynthese der Proteine zurückzuführen, sondern auf eine Translokation von MSH2 und MSH6 vom Zytoplasma in den Zellkern als Folge der Alkylierung. Ausgehend von der Annahme, dass posttranslationale Modifikationen bei der Translokation von MutSa eine entscheidende Rolle spielen, konnten wir weiterhin zeigen, dass MSH2 und MSH6 in vitro und in vivo phosphoryliert werden. Der Phosphorylierungsstatus von MutSa ist einerseits mit der nukleären Translokation assoziiert, andererseits ist Phosphorylierung Voraussetzung für eine effektive Bindung von MutSa an GT-Fehlpaarungen. Wie Phosphorylierung und nukleäre Translokation zusammenhängen und welche Aminosäuren der MMR-Proteine phosphoryliert werden ist nicht bekannt; dies ist Gegenstand des vorliegenden Antrags, in dem folgende Fragestellungen bearbeitet werden sollen: 1) An welchen Positionen von MSH2/6 erfolgt die Phosphorylierung? 2) Wo liegt die nukleäre Translokationssequenz von MSH2/6? 3) Wie beeinflussen Phosphorylierung und nukleäre Translokation von MSH2/6 die MMR-Aktivität und die Sensivität von Zellen gegenüber Alkylantien?