Gen des Monats Mai: CHD6
Das vom CHD6-Gen kodierte chromodomain-helicase-DNA-binding protein 6 ist ein so genannter Chromatin-Remodeller. Diese Proteine verändern die Struktur des Chromatins in der Zelle und beeinflussen damit, welche Genomabschnitte für wesentliche Prozesse wie zum Beispiel die Aktivierung der Transkription, der DNA-Replikation und DNA-Reparatur zugänglich sind. CHD6 ist eines der Mitglieder der CHD-Proteinfamilie, über dessen exakte Funktion man bislang wenig wusste. Wie eine Studie unter der Federführung von Wissenschaftler*innen aus Göttingen nun zeigt, spielt CHD6 eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Autophagie, einem der Selbstzerstörungsmechanismen, mit denen Zellen auf Stress und DNA-Schädigungen reagieren können.
Ausgangspunkt für die Erforschung der CHD6-Funktion war die Identifizierung einer De-novo-Missense-Mutation im CHD6-Gen bei einem Patienten mit dem klinischen Bild eines Hallermann-Streiff-Syndroms. Dieses sehr seltene Syndrom, dessen genetische Ursache und molekulare Pathogenese bislang unbekannt war, ist neben verschiedenen Fehlbildungen u.a. durch Anzeichen einer vorzeitigen Alterung gekennzeichnet. Die weiterführenden umfangreichen Experimente der Wissenschaftler*innen, u.a. mit genomeditierten Zellmodellen, ergaben, dass CHD6 die Expression von Genen reguliert, die für die Autophagie wesentlich sind. Die gefundene CHD6-Mutation beeinträchtigte die Fähigkeit des Proteins, als Reaktion auf DNA-Schäden und andere Reize bestimmte Kofaktoren zu rekrutieren. Dies führte zu einer gestörten Regulierung der Autophagie und zu einer Anhäufung von DNA-Schädigungen – beides sind bekannte molekulare Vorgänge des Alterungsprozesses. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie liefert somit erstmals eine Erklärung für einen dem Hallermann-Streiff-Syndrom zugrundeliegenden molekularen Mechanismus.
Kargapolova Y, Rehimi R, Kayserili H, … Wollnik B, Bouazoune K, Papantonis A. Overarching control of autophagy and DNA damage response by CHD6 revealed by modeling a rare human pathology. Nat Commun. 2021 May 21;12(1):3014. doi: 10.1038/s41467-021-23327-1. [Epub ahead of print]