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Ronja Sophia Mercedes Adam

• MutLα ist Bestandteil des Mismatch-Reparatur-Systems und spielt eine wichtige Rolle bei der postreplikativen Reparatur von Kopierfehlern, der Detektion von DNASchäden durch exogene Noxen und der Signalisierung von irreparablen DNALäsionen an die Apoptosemaschinerie. MutLα setzt sich als Heterodimer aus MLH1 und PMS2 zusammen. Da sein Fehlen zur Entstehung von Krebs führt, werden MLH1 und PMS2 zu den Tumorsuppressorproteinen gezählt. Von vielen krebsassoziierten Proteinen, darunter p53, BRCA und c-Abl, ist bereits bekannt, dass sie zwischen nukleärer und zytoplasmatischer Lokalisation wechseln. Dagegen wurde MutLα in der Vergangenheit vorrangig in nukleärer Funktion und Lokalisation wahrgenommen. Jedoch haben Brieger et al. kürzlich zahlreiche Interaktionen mit zytoplasmatischen Proteinen aufgedeckt, was nahe legt, dass MutLα möglicherweise auch wichtige zytosolische Aufgaben hat (Brieger et al. 2010a). Während der Import von MutLα in den Kern bereits aufgeklärt ist, gibt es über den Export ins Zytosol bislang nur vage Kenntnisse. Hauptfokus dieser Arbeit ist es deshalb, MutLα auf seine Fähigkeit zum nukleären Export zu untersuchen. Wir konnten mithilfe eines von Henderson und Eleftheriou entwickelten in vitro Export-Assays (Henderson, Eleftheriou 2000) zeigen, dass MutLα eine aktive nukleäre Export-Sequenz im Bereich der Aminosäuren 578-595 von MLH1 besitzt. Die gezielte Mutation von Leucinen in diesem Bereich veränderte die subzelluläre Lokalisation von MutLα. Auch setzten solche Mutationen häufig die Stabilität und die Mismatch-Reparatur-Aktivität des Proteins herab. Die Untersuchung einer von Han et al. als pathogen beschriebenen Mutation in diesem Bereich des MLH1-Gens, MLH1L582V (Han et al. 1995), zeigte, dass der Defekt weder die Proteinstabilität noch die Reparatureigenschaft von MutLα beeinträchtigte. Jedoch wies das veränderte Heterodimer eine eingeschränkte Exportfähigkeit auf, sodass dieser Funktionsverlust ursächlich für die Krebserkrankung des Mutationsträgers sein könnte.
• Mismatch repair component MutLα plays a crucial role in postreplicative DNA repair, detection of DNA damage by exogenous noxes and aptoptotic signaling of irreparable DNA lesions. Lack of heterodimeric MutLα leads to onset of cancer, hence its components MLH1 and PMS2 belong to the protein family of tumor suppressors. Shuttling between nucleus and cytoplasm is already known for various cancerassociated proteins including p53, BRCA and c-Abl. MutLα has previously been regarded as functionally located in the nucleus, though recent studies by Brieger et al. have identified numerous protein-protein interactions with cytoplasmatic partners (Brieger et al. 2010a). This data suggests important cytosolic functions of MutLα. While nucleic import of MutLα is profoundly researched, cytoplasmatic export is vaguely understood. For this reason we focus on potential export mechanisms of MutLα in the study at hand. MutLα features an active nuclear export sequence located within amino-acid sequence 578-595 of MLH1, as we were able to show using an in-vitro export assay established by Henderson and Eleftheriou (Henderson, Eleftheriou 2000). Observed export activity diminished when MutLα was modified by leucine alanine exchanges around this position. These leucine point mutations also affected stability and mismatch repair activity of our protein of interest. Another mutation of the MLH1 gene called MLH1L582V was previously described by Han et al. as pathogenic in a patient (Han et al. 1995). In the study at hand we could demonstrate that this mutation does neither affect protein stability nor mismatch repair activity of MutLα. As mutated heterodimer Mutlα was only present in the nucleus, limited export efficiency could be the main reason for cancer onset of the mentioned patient.