ATM-Gen

Es wird angenommen, dass die ATM Serin/Threonin Kinase zusammen mit der eng verwandten ATR-Kinase die Signalwege des Zellzyklus-Checkpoints steuern, die für die Reaktion der Zelle auf DNA-Schäden und für die Stabilität des Genoms erforderlich sind (Negrini S et al. 2010).

Im Einzelnen fungiert die ATM-Serin/Threonin-Proteinkinase als Sensor für DNA-Schäden indem es die Checkpoint-Signalisierung aktiviert. Diese Kaskade wird z.B. bei Doppelstrangbrüchen (DSBs), bei Apoptose und genotoxischem Stress (Shiloh Y et al. 2013) wie ionisierenden UV-Strahlen aktiviert. Die Proteinkinase  erkennt die Substrat-Konsensussequenz [ST]-Q. Phosphoryliert 'Ser-139' der Histonvariante H2AX bei Doppelstrangbrüchen (DSBs) und reguliert so den DNA - Schadensreaktionsmechanismus.

Das Enzym spielt auch eine Rolle beim Allelausschluss von Prä-B-Zellen, einem Prozess, der zur Expression eines einzigen Allels der schweren Immunglobulinkette führt, um die Klonalität und die monospezifische Erkennung durch den B-Zell-Antigenrezeptor (BCR), der auf einzelnen B-Lymphozyten exprimiert wird, zu verstärken. Außerdem ist es an der Signaltransduktion und der Kontrolle des Zellzyklus beteiligt. Die ATM-Serin/Threonin-Proteinkinase kann als Tumorsuppressor fungieren. Die ATM-Serin/Threonin-Proteinkinase könnte möglicherweise eine Rolle beim Vesikel- und/oder Proteintransport spielen. Weiterhin bei der Entwicklung von T-Zellen, Keimdrüsen und neurologischen Funktionen. Spielt eine Rolle beim replikationsabhängigen Histon-mRNA-Abbau. Bindet DNA-Enden.

Zu den Krankheiten, die mit ATM assoziiert sind, gehören:

• die autosomal rezessive Ataxia-telangiectatica (Louis-Bar-Syndrom)
• und
• das Mantelzell-Lymphom.

Weiterhin erkranken Personen mit Ataxia Teleangiectasia (Louis-Bar Syndrom) gehäuft an einer T-Zell Prolymphozytenleukämie (mit einem früheren Altersmedian zwischen 25-30 Jahren - Suarez F et al. 2015). 

ATM-Polymorphismen sind mit schwerer Radiation-Pneumonitis bei Patienten mit "non-small cell lung cancer" assoziiert (Xiong H et al. 2013).

1. Negrini S et al. (2010) Genomic instability--an evolving hallmark of cancer. Nat Rev Mol Cell Biol 11:220-228. 
2. Shiloh Y et al. (2013) The ATM protein kinase: regulating the cellular response to genotoxic stress, and more. Nat Rev Mol Cell Biol 14:197-210. 
3. Suarez F et al. (2015) Incidence, presentation, and prognosis of malignancies in ataxia-telangiectasia: a report from the French national registry of primary immune deficiencies. J Clin Oncol 33:202-208.

4. Xiong H et al. (2013) ATM polymorphisms predict severe radiation pneumonitis in patients with non-small cell lung cancer treated with definitive radiation therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 85:1066-1073.

5. Yajima H et al. (2009) DNA double-strand break formation upon UV-induced replication stress activates ATM and DNA-PKcs kinases. J Mol Biol 385: 800-810.