XRCC4
Synonyme: DNA Repair Protein XRCC4, X-Ray Repair Cross-Complementing Protein 4, SSMED
Englisch: DNA repair protein XRCC4
Definition
XRCC4, kurz für X-Ray Repair Cross Complementing 4, ist ein Protein in Eukaryoten, das an der Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen durch die nicht-homologe Endverknüpfung beteiligt ist. XRCC4 bildet einen Komplex mit der DNA-Ligase IV, der die Stränge am Ende der Reparatur wieder verbindet.
Genetik
Das gleichnamige Gen für XRCC4 befindet sich beim Menschen auf Chromosom 5 an Genlokus q14.2. Es besteht aus 13 Exons.
Biochemie
XRCC4 bildet in seiner aktiven Form ein "hantelförmiges" Homotetramer. Dieses Tetramer besteht aus zwei Dimeren, die je an ein Strangende binden. An jedem N-Terminus befindet sich eine globuläre Domäne, wo sich auch ein DNA-bindendes Helix-Turn-Helix-Motiv befindet. Der C-Terminus ist eine lange α-helikale Domäne, die auch in die Bindung der Ligase IV involviert ist.[1]
Funktion
XRCC4 ist Teil der elementaren Proteine der nicht-homologen Endverknüpfung (NHEJ). Die anderen essentiellen Komponenten sind: Ku70/Ku80, DNA-PKcs, XLF und die DNA-Ligase IV. Nachdem die Strangbrüche durch Ku70/Ku80 erkannt wurden, müssen die Enden noch bearbeitet werden, bevor die Lücke durch den XRCC4-Ligase IV-Komplex verschlossen werden kann.[2]
Bevor XRCC4 die Ligase bindet, interagiert es mit dem Protein XLF, das wahrscheinlich die Strangenden überbrückt. Die Kinase DNA-PKcs phosphoryliert XRCC4, wodurch diese Bindung stabilisiert wird. Die XRCC4-Dimere verbinden sich nun zu einem Tetramer, wodurch wiederum die Bindung der Ligase IV an die C-terminale Domäne ermöglicht wird. Diese Bindung ersetzt eines der Dimere. Die Ligase katalysiert anschließend die kovalente Verknüpfung der Strangenden durch Ausbildung einer Phosphodiesterbindung.
Quellen
- ↑ Junop, M. S. et al. Crystal structure of the Xrcc4 DNA repair protein and implications for end joining. EMBO J 19, 5962-5970, doi:10.1093/emboj/19.22.5962 (2000).
- ↑ Andres, S. N. et al. A human XRCC4-XLF complex bridges DNA. Nucleic Acids Res 40, 1868-1878, doi:10.1093/nar/gks022 (2012).