DNA Polymerase Delta 1

Die DNA Polymerase Delta 1 bezeichnet die 125-kDa-katalytische Untereinheit der DNA-Polymerase delta1. Diese Polymerase wird von dem POLD1-Gen kodiert das auf Chromosom 19q13.3 lokalisiert ist. Die DNA-Polymerase delta besitzt sowohl Polymerase- als auch 3'-5'-Exonuklease-Aktivität und spielt eine entscheidende Rolle bei der DNA-Replikation und -Reparatur.

DNA Polymerase Delta 1 spielt als katalytische Komponente des trimeren (Pol-delta3-Komplex) und des tetrameren DNA-Polymerase-delta-Komplexes (Pol-delta4-Komplex) eine entscheidende Rolle bei der High-Fidelity-Genomreplikation, einschließlich der Synthese des Verzögerungsstrangs und der Reparatur. Diese Polymetrase-Untereinheit zeigt sowohl DNA-Polymerase- als auch 3'- bis 5'-Exonuklease-Aktivitäten (Ducoux M et al. 2001; Lang T et al. 2007). Diese erfordern die Anwesenheit der akzessorischen Proteine Pol-delta2/Pol-delta3/pol-delata4 für die volle Aktivität. Je nach Abwesenheit/Anwesenheit der DNA-Polymerasen Pol-delta3/pol-delata4 können Unterschiede in der katalytischen Aktivität nachgewiesen werden. Besonders auffällig ist die höhere Korrekturleseaktivität im Kontext von Pol-delta3 im Vergleich zu Pol-delta4 (Chea Jet al. 2012). Obwohl sowohl Pol-delta3 als auch Pol-delta4 Okazaki-Fragmente in vitro verarbeiten, ist Pol-delta3 möglicherweise besser für diese Aufgabe geeignet, da es im Vergleich zu Pol-delta4 kaum Strangverdrängungsaktivität zeigt und beim Zusammentreffen mit den 5'-blockierenden Oligonukleotiden zum Stillstand kommt. Der Leerlaufprozess von Pol-delta3 kann die Bildung einer Lücke vermeiden (Cazzalini O et al. 2014). Zusammen mit der DNA-Polymerase kappa führt die DNA-Polymerase delta1 etwa die Hälfte der Nukleotid-Exzisionsreparatur (NER)-Synthese nach UV-Bestrahlung durch. Unter Bedingungen von DNA-Replikationsstress kann sie in Anwesenheit von POLD3 und POLD4 die Reparatur von gebrochenen Replikationsgabeln durch Bruch-induzierte Replikation (BIR) katalysieren (Cazzalini O et al. 2014). Beteiligt an der Transläsionssynthese (TLS) von Vorlagen mit O6-Methylguanin, 8oxoG oder abasischen Stellen.

1. Cazzalini O et al. (2014) CBP and p300 acetylate PCNA to link its degradation with nucleotide excision repair synthesis. Nucleic Acids Res 42:8433-8448.
2. Jet al. (2012) . Spatiotemporal recruitment of human DNA polymerase delta to sites of UV damage. Cell Cycle 11:2885-2895.
3. Ducoux M et al. (2001) Mediation of proliferating cell nuclear antigen (PCNA)-dependent DNA replication through a conserved p21(Cip1)-like PCNA-binding motif present in the third subunit of human DNA polymerase delta. J Biol Chem 276:49258-49266.
4. Lang T et al. (2007) The E295K DNA polymerase beta gastric cancer-associated variant interferes with base excision repair and induces cellular transformation. Mol Cell Biol 27:5587-5596)