Molekylære mekanismer ved mammalsk DNA reparasjon

Forskningsgruppens overordnete mål er å øke innsikten i hvordan arvematerialet holdes intakt ved DNA reparasjon og hvordan defekter i reparasjonsmekanismer kan forårsake kreft, samt betydningen av DNA reparasjonsenzymer for immunforsvaret Forskning vår har bidratt til økt forståelse av hvordan B-cellelymfom oppstår og hvordan reparasjon av AID-induserte DNA skader er viktig i kreftforebyggelse.

For å bekjempe nye infeksjoner produserer stimulerte B celler antistoffer med økt affinitet og endrede beskyttelsesfunksjoner. Dette skjer ved at mutasjoner introduseres med høy frekvens i Ig-genene, og AID er proteinet som initierer disse prosessene ved å deaminere cytosin til uracil. Ved feil regulering av AID vil uracil som er generert i proto-oncogener være en tidlig og kritisk hendelse ved utvikling av B-celle lymfom. Ekspresjon, enzymatisk aktivitet og intracellulær lokalisering må derfor være nøye regulert for å unngå uønskede mutasjoner. AID er i hovedsak lokalisert til cytoplasma, og for at AID skal deaminere cytosin til uracil i Ig-genene må det først transporteres inn i cellekjernen. Vi har karakterisert lokaliseringen av AID og demonstrert at proteinet akkumulerer i intranuckleære strukturer som nucleoli, Cajal bodies og nuckleære speckles. De to sistnevnte strukturene er involvert i modning og lagring av spliceosomer. Videre har vi vist at AID assosierer med ribonukleoproteiner som er essensielle komponenter i splicing-maskineriet. I tillegg fant vi at AID samlokaliserer i nukleære speckles med protein kinase A, som regulerer den biologiske aktiviteten av AID. Basert på disse funnene foreslår vi at mRNA splicing-maskineriet er viktig for AID spesifisitet ("targeting") og biologisk aktivitet (PMID 24434356). AID har mange interaksjonspartnere, og slike interaksjoner kan potensielt regulere dets intracellulære lokalisering, aktivitet og targeting til immunoglobulin-genene. Ved hjelp av high throughput massespektrometri analyser av AID-komplekser i stimulerte B celler, arbeider vi nå for å avdekke flere faktorer involvert i reguleringen av AID. Nivåene av genomisk uracil i normale- og ulike kreft-former har ikke vært nøyaktig kvantitert tidligere. Ved bruk av en massespektrometri-metode har vi målt mengden uracil i genomet og funnet at AID ekspresjon i stimulerte B-celle lymfom cellelinjer forårsaker akkumulering av genomisk uracil. Ved å reanalysere tilgjengelige exome sekvenseringsdata finner vi at AID-induserte mutasjoner også kan være en felles og fundamental årsak til ulike typer humane B-celle kreftformer (PMID 25486549).

AID er et mutator-protein som deaminerer cytosin til uracil i spesifikke regioner av immunoglobulin-genene i B-celler. AID er essensielt i vårt adaptive immunforsvar, mens feilregulert AID aktivitet (og andre deaminaser i samme familie) er relatert til mutasjoner og kreft. Vi har studert intracellulær transport og regulering av AID.

AID-genererte mutasjoner i proto-oncogener er en tidlig og kritisk hendelse ved utvikling av B-celle lymfom. Ekspresjon, enzymatisk aktivitet og intracellulær lokalisering må derfor være nøye regulert for å unngå uønskede mutasjoner. AID er i hovedsak lokalisert til cytoplasma, og for at AID skal deaminere cytosin til uracil i immunoglobulin-genene må det først transporteres inn i cellekjernen. Vi har karakterisert lokaliseringen av AID og demonstrert at proteinet akkumulerer i intranuckleære strukturer som nucleoli, Cajal bodies og nuckleære speckles. De to sistnevnte strukturene er involvert i modning og lagring av spliceosomer. Videre har vi vist at AID assosierer med ribonukleoproteiner som er essensielle komponenter i splicing-maskineriet. I tillegg fant vi at AID samlokaliserer i nukleære speckles med protein kinase A, som regulerer den biologiske aktiviteten av AID. Basert på disse funnene foreslår vi at mRNA splicing-maskineriet er viktig for AID spesifisitet ("targeting") og biologisk aktivitet (PMID 24434356).

AID har mange interaksjonspartnere, og slike interaksjoner kan potensielt regulere dets intracellulære lokalisering, aktivitet og targeting til immunoglobulin-genene. Ved hjelp av high throughput massespektrometri analyser av AID-komplekser i stimulerte B celler, arbeider vi nå for å avdekke flere faktorer involvert i reguleringen av AID.