The P21 Protein and DNA Damage

Rudolph, Jeanette Heede (2008)
The P21 Protein and DNA Damage.
Technische Universität Darmstadt
Ph.D. Thesis, Primary publication

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Item Type:

Ph.D. Thesis

Type of entry:

Primary publication

Title:

The P21 Protein and DNA Damage

Language:

English

Referees:

Kraft, Prof. Dr. Gunther ; Holstein, Prof. Dr. T. W. ; Layer, Prof. Dr. Paul

Date:

28 May 2008

Place of Publication:

Darmstadt

Date of oral examination:

1 February 2008

Abstract:

Radiation-induced DNA lesions lead to the activation of complex damage response pathways in mammalian cells. In one of these pathways the p21 protein, a well-characterized cyclin dependent kinase inhibitor, is induced by TP53 after DNA damage leading to cell cycle arrest in G1-phase. Independently of its transactivation by TP53, the p21 protein forms nuclear accumulations at heavy ion-induced DNA lesions [Jakob et al., 2000]. As shown in this study, p21 foci also arise after exposure of cells to sparsely ionizing X-rays. In an attempt to elucidate the functional role of these p21 foci, their dependence on the proliferating cell nuclear antigen (PCNA) is demonstrated here. In particular, the requirement for a functional interaction between p21 and PCNA is revealed. In addition, the kinetics of the PCNA- and p21- accumulations at heavy ion-induced DNA lesions is shown to be very similar, and both proteins are part of the chromatin-bound protein fraction after DNA damage induction by X-rays. A possible involvement of p21 in the DNA double- and/or single-strand break repair pathways is discussed.

Alternative Abstract:

Alternative Abstract

Language

Durch ionisierende Strahlung induzierte DNA Schäden aktivieren ein komplexes Netzwerk an Signalwegen zur Erkennung und Reparatur der hierdurch hervorgerufenen DNA Schäden. Das Protein p21 ist ein bekannter CDK (cyclin dependent kinase) Inhibitor, der nach DNA-Schäden TP53 abhängig induziert wird und den Zellzyklus arretiert. TP53 unabhängig akkumuliert p21 in Foci an Schwerionen-induzierten DNA Schäden [Jakob et al., 2000]. In dieser Arbeit wird gezeigt dass p21 auch nach DNA Schadensinduktion durch Röntgenbestrahlung Foci bildet. Bei der Erforschung einer möglichen Funktion dieser p21 Akkumulationen an strahleninduzierten DNA Schadensstellen zeigte sich die Interaktion von p21 mit dem Proliferierenden Zellulären Nucleären Antigen (PCNA) als essentiell. Zudem erwies sich die Kinetik des Erscheinens und des Auflösens der p21 und PCNA Foci nach Schwerionenbestrahlung als sehr ähnlich, und beide Proteine konnten nach DNA Schadensinduktion durch Röntgenbestrahlung in der Chromatin-gebundenen Proteinfraktion nachgewiesen werden. Eine mögliche Rolle für p21 in der DNA Doppel- oder Einzel-Strangbruchreparatur wird diskutiert.

German

Uncontrolled Keywords:

p21, DNA-Schäden, DNA-Reparatur

Alternative keywords: