Projekt "Funktionelle Studien von hMLH1 und hMSH2-Proteinvarianten von Patienten des Deutschen HNPCC-Konsortiums" (Deutsche Krebshilfe):

Prof. Dr. rer. nat. Brigitte Royer-Pokora (81-12350)
Dr. rer. nat. Karin Hardt (81-15062)
gemeinsam mit Prof. Dr. rer nat J. H. Hegemann

Genomische Stabilität ist vom Einzeller bis hin zum Menschen von großer Bedeutung. Die Reparaturmechanismen einer Zelle sorgen für den kontinuierlichen Erhalt der genomischen Stabilität. Genetische Veränderungen können unter anderem zur Entstehung von Krebs führen. Um dies zu verhindern, gibt es teilweise evolutionär hoch konservierte Mechanismen, die die Zellen vor Mutationen schützen. Die DNA-Fehlpaarungsreparatur ist einer dieser Mechanismen, die von Prokaryoten bis hin zum Menschen konserviert ist und postreplikativ fehlgepaarte DNA repariert. Keimbahnmutationen in Fehlpaarungsreparaturgenen führen u. a. zu einer erhöhten Anfälligkeit für Dickdarmkrebs. Dieses Krankheitsbild wird als HNPCC (Hereditary non-polyposis colorectal cancer) oder auch als Lynch-Syndrom bezeichnet. In HNPCC-Patienten werden in ungefähr 30 % der Fälle Missense-Mutationen gefundenen, die zum Einbau einer veränderten Aminosäure in einem Fehlpaarungs-Reparaturprotein führen und dessen Einfluss auf die Funktion des Proteins  nicht vorherzusagen ist. Eine funktionelle Analyse solcher Mutationen ist also von großer Wichtigkeit. Als Modellorganismus für diese Analyse diente aufgrund der hohen evolutionären Konservierung die Hefe Saccharomyces cerevisiae.

Bisher wurden 26 Missense-Mutationen aus HNPCC-Patienten in die ATP-Bindungs- und die hPMS2-Interaktionsdomäne des humanen Fehlpaarungs-Reparaturgens hMLH1 eingeführt und im Hefe-2-Hybrid-System mit seinem Komplexpartner hPMS2 untersucht. Weiterhin wurden diese Allele im dominant-negativen Mutatorphänotyp-Assay  untersucht. Durch die Expression von humanen MLH1 kommt es zur Störung de Hefe-Fehlpaarungsreparatursystems und somit zu einer Erhöhung der Mutationsrate. Zur Bestimmung der Mutationsrate wurde das in Hefe bestehende LYS2A14-Testsystem verwendet. Für eine abschließende Beurteilung der Funktionalität der Allele wurde ihre Proteinmenge bestimmt. Mit diesen Untersuchungen konnten 17 Allele als pathogen, 4 Allele als wildtypisch eingestuft werden. 5 Allele gelten als tendenziell pathogen.