POLB-Gen

Das POLB-Gen (POLB steht für: DNA-Polymerase-Beta) ist ein Protein kodierendes Gen, das auf Chromosom 8p11.21 lokalisiert ist. Es existieren mehrere Transkriptvarianten dieses Gens, aber nur eine davon wurde bisher in voller Länge beschrieben. Zu den Signalwegen des kodierten Enzyms gehören die Basen-Exzisionsreparatur und die Deubiquitinierung. Ein wichtiger Paralog dieses Gens ist POLL.

Bei dem von diesem Gen kodierten Proteinenzym handelt es sich um die DNA-Polymerase-beta, die an der Basen-Exzision und -Reparatur beteiligt ist und auch als lückenfüllende DNA-Synthese bezeichnet wird. Die DNA-Polymerase beta, die als Monomer agiert, befindet sich normalerweise im Zytoplasma, wandert jedoch bei einer DNA-Schädigung in den Zellkern.

Zu den Krankheiten, die mit POLB assoziiert sind, gehören das Werner-Syndrom und Speiseröhrenkrebs.

Bei der DNA-Polymerase beta handelt es sich um eine Art Reparaturpolymerase, die eine Schlüsselrolle bei der Basenschnittreparatur spielt (Bennett RA et al. 1997; Matsumoto Y et al. 1998). Während dieses Prozesses wird die geschädigte Base durch spezifische DNA-Glykosylasen herausgeschnitten, das DNA-Rückgrat wird an der abasischen Stelle durch eine apurinische/apyrimidische (AP) Endonuklease eingekerbt, und POLB entfernt 5'-Desoxyribosephosphat von der präinziszierten AP-Stelle, indem es als 5'-Desoxyribosephosphat-Lyase (5'-dRP-Lyase) fungiert; durch ihre DNA-Polymerase-Aktivität fügt sie ein Nukleotid an das 3'-Ende der entstehenden Einzel-Nukleotid-Lücke an (Kokkinakis DM et al. 2006). Führt die "lückenfüllende" DNA-Synthese schrittweise distributiv durch und nicht prozessiv wie andere DNA-Polymerasen. Sie ist auch in der Lage, Zucker-Phosphat-Bindungen 3' vor einer intakten AP-Stelle zu spalten und wirkt damit als AP-Lyase (Prasad R et al. 1998).

1. Bennett RA et al. (1997) Interaction of human apurinic endonuclease and DNA polymerase beta in the base excision repair pathway. Proc Natl Acad Sci U S A. 94:7166-7169.
2. 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.
3. Kokkinakis DM et al. (2006) Mitotic arrest, apoptosis, and sensitization to chemotherapy of melanomas by methionine deprivation stress. Mol Cancer Res 4:575-589.
4. Matsumoto Y et al. (1998) Catalytic center of DNA polymerase beta for excision of deoxyribose phosphate groups. Biochemistry 37:6456-6464.
5. Prasad R et al. (1998) Human DNA polymerase beta deoxyribose phosphate lyase. Substrate specificity and catalytic mechanism. J Biol Chem 273:15263-15270