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Regulation of human DNA polymerase β by protein kinase C mediated phosphorylation


Wyck, Sarah Luisa. Regulation of human DNA polymerase β by protein kinase C mediated phosphorylation. 2014, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

DNA Polymerase (Pol) β ist das wichtigste Enzym in der Basen Exzisions Reparatur (BER). Es wurde gezeigt, dass posttranslationale Modifikationen wie Phosphorylierungen einen Einfluss auf die Stabilität, Aktivität, Bindung zu Interaktionspartnern sowie die zelluläre Lokalisation von Proteinen haben. Zudem bekannt ist, dass die Protein Kinase C (PKC) Pol β phosphoryliert, welche durch Phorbol-12-myristat-13acetat (PMA) stimuliert und durch ro 32-0432 inhibiert werden kann. In dieser Arbeit wurde die Bindung von Pol β nach Phosphorylierung durch PKC zu zwei BER Interaktionspartnern untersucht. X-ray repair cross complementing protein 1 (XRCC1) ist ein Gerüstprotein in der "short-patch" BER. Um den Effekt der Phosphorylierung zu untersuchen wurde die Bindung, von Pol β WT und verschiedenen nicht phosphorylierbaren Pol β Mutanten (T10A, S30A, S44A, S55A, T67A, S180A) zu XRCC1, untersucht. Die Daten lassen vermuten, dass Pol β S55A effektiver an XRCC1 binden kann als Pol β WT. Die fünf restlichen Pol β Mutanten interagierten jedoch weniger gut mit XRCC1. Es scheint, dass die Phosphorylierung von Pol β insgesamt zu einer verstärkten Bindung zu XRCC1 führt. Schliesslich ist die Interaktion von Pol β WT zu Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) wichtig für den "long-patch" BER. Die Phosphorylierung von Pol β führte zu einer verminderten Bindung von Pol β zu PCNA.

DNA polymerase (Pol) β is an important repair enzyme in base excision repair (BER). Posttranslational modifications like phosphorylation have been shown to have influence on the activity, stability, binding to interaction partners or subcellular localizations of proteins. It is known, that Pol β is phosphorylated by protein kinase C (PKC), which itself is stimulated by phorbol-12-myristat-13acetat (PMA) or inhibited by ro 32-0432. In this thesis work, the influence of Pol β phosphorylation on the binding to important BER proteins was tested. X-ray repair cross complementing protein 1 (XRCC1) is a scaffold protein in short-patch BER. It is known, that the interaction of Pol β to XRCC1 stabilizes the complex and enhances the activity of Pol β during BER. To investigate which effect phosphorylation of Pol β has, the binding of Pol β WT and six phosphoablated Pol β mutants (T10A, S30A, S44A, S55A, T67A, S180A) to XRCC1 was investigated. The mutant S55A appears to bind more efficiently to XRCC1 than Pol β WT, whereas the other five mutants bind less to XRCC1. In summary it seems, that phosphorylation of Pol β WT leads to an increased binding of Pol β WT to XRCC1. Finally, the interaction of Pol β with proliferating cell nuclear antigen (PCNA) is important for long-patch BER. In this case, phosphorylation and thus activation of Pol β by PKC leads to decreased binding of Pol β to PCNA.

Abstract

DNA Polymerase (Pol) β ist das wichtigste Enzym in der Basen Exzisions Reparatur (BER). Es wurde gezeigt, dass posttranslationale Modifikationen wie Phosphorylierungen einen Einfluss auf die Stabilität, Aktivität, Bindung zu Interaktionspartnern sowie die zelluläre Lokalisation von Proteinen haben. Zudem bekannt ist, dass die Protein Kinase C (PKC) Pol β phosphoryliert, welche durch Phorbol-12-myristat-13acetat (PMA) stimuliert und durch ro 32-0432 inhibiert werden kann. In dieser Arbeit wurde die Bindung von Pol β nach Phosphorylierung durch PKC zu zwei BER Interaktionspartnern untersucht. X-ray repair cross complementing protein 1 (XRCC1) ist ein Gerüstprotein in der "short-patch" BER. Um den Effekt der Phosphorylierung zu untersuchen wurde die Bindung, von Pol β WT und verschiedenen nicht phosphorylierbaren Pol β Mutanten (T10A, S30A, S44A, S55A, T67A, S180A) zu XRCC1, untersucht. Die Daten lassen vermuten, dass Pol β S55A effektiver an XRCC1 binden kann als Pol β WT. Die fünf restlichen Pol β Mutanten interagierten jedoch weniger gut mit XRCC1. Es scheint, dass die Phosphorylierung von Pol β insgesamt zu einer verstärkten Bindung zu XRCC1 führt. Schliesslich ist die Interaktion von Pol β WT zu Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) wichtig für den "long-patch" BER. Die Phosphorylierung von Pol β führte zu einer verminderten Bindung von Pol β zu PCNA.

DNA polymerase (Pol) β is an important repair enzyme in base excision repair (BER). Posttranslational modifications like phosphorylation have been shown to have influence on the activity, stability, binding to interaction partners or subcellular localizations of proteins. It is known, that Pol β is phosphorylated by protein kinase C (PKC), which itself is stimulated by phorbol-12-myristat-13acetat (PMA) or inhibited by ro 32-0432. In this thesis work, the influence of Pol β phosphorylation on the binding to important BER proteins was tested. X-ray repair cross complementing protein 1 (XRCC1) is a scaffold protein in short-patch BER. It is known, that the interaction of Pol β to XRCC1 stabilizes the complex and enhances the activity of Pol β during BER. To investigate which effect phosphorylation of Pol β has, the binding of Pol β WT and six phosphoablated Pol β mutants (T10A, S30A, S44A, S55A, T67A, S180A) to XRCC1 was investigated. The mutant S55A appears to bind more efficiently to XRCC1 than Pol β WT, whereas the other five mutants bind less to XRCC1. In summary it seems, that phosphorylation of Pol β WT leads to an increased binding of Pol β WT to XRCC1. Finally, the interaction of Pol β with proliferating cell nuclear antigen (PCNA) is important for long-patch BER. In this case, phosphorylation and thus activation of Pol β by PKC leads to decreased binding of Pol β to PCNA.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Hübscher Ulrich, Tasara Taurai
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Veterinärwissenschaftliches Institut > Department of Molecular Mechanisms of Disease
07 Faculty of Science > Department of Molecular Mechanisms of Disease

UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
Uncontrolled Keywords:human DNA polymerase β, Protein Kinase C, Basen Exzisions Reparatur, Posttranslationale Modifikation
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2014
Deposited On:03 May 2019 11:28
Last Modified:15 Apr 2021 15:01
Number of Pages:44
OA Status:Green
  • Content: Published Version
  • Language: English