In vivo-regulation of DNA-topoisomerase II isoenzymes by interacting proteins

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Topoisomerase II beseitigt Verwindungen der DNS Doppelhelix, die z.B. bei der Replikation und Chromosomentrennung entstehen. In Vertebraten existieren zwei genetisch unterschiedliche Isoenzyme mit ähnlichen in vitro-Aktivitäten, aber unterschiedlichen biologischen Rollen. Die α-Form kommt nur in proliferierenden Zellen vor und ist essentiell für die Zellteilung. Die β-Form ist ubiquitär, kann jedoch die Zellteilung nicht unterstützen. Wir haben gezeigt, dass isoform-spezifische Funktionen mit der C-terminalen Enzymregion von der α- auf die β-Form übertragen werden können. Da diese Enzymregionen für die katalytische Aktivität jedoch entbehrlich sind, ist es am wahrscheinlichsten, dass sie ihre Fähigkeit, isoform-spezifische Funktionen zu vermitteln, durch hier angreifende Bindungsproteine erlangen. Wir wollen solche Proteine, die mit der einen oder anderen Isoform interagieren, identifizieren und charakterisieren. Durch Austausch bzw. Deletion von Fragmenten der C-terminalen Regionen werden wir die minimalen regulatorischen Domänen eingrenzen und durch Tandem-Affinitäts-Reinigung und Massenspektroskopie Interaktionsproteine dieser Domänen identifizieren. Dann werden wir mittels einer “phage display”- Bibliothek Peptidsequenzen identifizieren, die diesen Proteinwechselwirkungen zugrunde liegen. Proteininteraktionen, die solchermaßen als Kandidaten isoformspezifischer Regulationsvorgänge eingegrenzt sind, werden durch den Förster-Effekt in vivo sichtbar gemacht und ihre funktionelle Relevanz wird mittels kompetitiver Peptidblockade nachgewiesen.