Chaperones and their role in the cellular and clinical variability of Nijmegen Breakage Syndrome
Final Report Abstract
Die diesem Forschungsvorhaben zugrundeliegende Hypothese einer kausalen Beteiligung von Nibrin an der Expressionsstärke von Chaperonen nach ionisierender Bestrahlung konnte nicht bestätigt werden. Diese Hypothese basierte auf der Beobachtung, dass sich die Chaperon-Expression in der Leber von Nbn-nullmutanten Mäusen und Kontrollen unterschied. Im Rahmen des Projektes untersuchte Zellen von NBS-Patienten unterschieden sich jedoch in der Expression der drei untersuchten Chaperone nicht von Kontrollzellen. Eine Erklärung wäre, dass das partiell funktionierende Protein, p70-nibrin, das aufgrund der hypomorphen NBN-Mutation der NBS-Patienten gebildet wird, für die korrekte Expression der untersuchten Chaperone ausreicht. Bei dem Chaperon ERp29 konnte in Fibroblasten und lymphoblastoiden Zellen von Kontrollen und NBS-Patienten, die von anderen beschriebene spezifische Induktion nach einer ionisierenden Bestrahlung nicht reproduziert werden. Dies mag an den unterschiedlichen Zelltypen liegen. In Nbn-nullmutanten Fibroblasten wurde zwar auf mRNA-Niveau im Gegensatz zu Kontrollen keine vermehrte Transkription von ERp29-mRNA nach einer Bestrahlung gemessen, dies hatte jedoch auf Protein-Niveau keiner nachweisbaren Auswirkung. Die Rolle von Nibrin in der Induktion von ERp29 scheint insgesamt nach diesen Befunden eher zweitrangig zu sein, zumindest in den untersuchten Fibroblasten. Geplante Experimente zu den molekularen Mechanismen einer Nibrin-abhängigen ERp29-Induktion sind somit nicht weiterverfolgt worden. Als interessantester Befund dieses Forschungsvorhabens darf die Analyse des SNPs c.1708G>A (p.Gly570Ser, rs201030114) im HSPD1-Gen gelten. Hier korrelierte statistisch signifikant das Vorhandensein des selteneren Allels sowohl mit überdurchschnittlichen zellulären Mengen des p70-nibins als auch mit späterer Tumor-Entwicklung der Patienten. Dieser Befund bestätigt auf unerwartete Weise unsere früheren Arbeiten zur Abundanz von p70-Nibrin und Krebs-Vorkommen beim NBS. Da HSP60 nachweislich die Aktivität des Proteasoms beim Abbau von aberranten Proteinen moduliert, spekulieren wir, dass der Austausch von Glycin-570 durch Serin zur Beeinträchtigung dieser Funktion führt, und somit die erhöhte p70-Nibrin-Menge in den Patientenzellen bedingt. Wir haben bereits zeigen können, dass p70-Nibrin durch das Proteasom in menschlichen Zellen gezielt entfernt wird. Für die Aufklärung der klinischen Variabilität beim NBS erscheint daher die Untersuchung von Komponenten des proteasomalen Protein-Abbaus ein vielversprechender Ansatz.
