Knipscheer: DNA-reparatie

Terug naar onderzoeksgroepen

De Knipscheer groep bestudeert de moleculaire mechanismen van DNA-replicatie en -reparatie.

Cellulaire processen die de integriteit van ons genoom bewaken zijn cruciaal voor het voorkomen van ziekten met een genetische basis, zoals kanker. De Knipscheer groep is geïnteresseerd in de moleculaire details achter deze processen. Op dit moment focust de groep zich op toxische DNA-laesies, interstrand crosslinks (ICL’s), hoe deze worden gerepareerd en hoe stabiele secundaire DNA-structuren (G-quadruplexes) worden opgelost. De Knipscheer groep bestudeert deze processen in de context van actieve DNA-replicatie en gebruikt daarvoor extracten van Xenopus-eieren, een onderzoeksmodel voor DNA-replicatie van gewervelden in vitro. Dit model staat onderzoekers toe om ICL-reparatie en G-quadruplex-replicatie te bestuderen in een reageerbuisje, en daarmee inzicht te krijgen in de moleculaire systemen achter deze processen.

Reparatie van DNA interstrand-crosslinks

DNA-interstrand-crosslinks (ICL’s) zijn zeer toxische DNA-laesies die endogeen kunnen worden gevormd, maar die ook bij kanker worden geïnduceerd door hoge doses chemotherapie. Reparatie van deze laesies is complex en vereist de medewerking van eiwitten van verschillende DNA-reparatiepaden waaronder de Fanconi-anemie (FA)-route. FA is een genetische kanker-aandoening die wordt veroorzaakt door mutatie in een van de 21 momenteel bekende FA-genen. Cellen van FA-patiënten zijn gevoelig voor ICL’s en wij en anderen hebben aangetoond dat het FA-pad direct werkt bij ICL-reparatie. We hebben onlangs aangetoond dat de FA-route een cruciale rol speelt in een specifieke stap in het herstelproces, het ‘onthaken’ van de ICL uit een van de DNA-strengen. Deze incisies vereisen de activering van de FA-route door ubiquitinering van het FANCI-FANCD2-complex, het mediator-eiwit FANCP / SLX4 en de endonuclease FANCQ / XPF-ERCC1 (Knipscheer et al., Science 2009, Klein Douwel, Boonen et al., Mol Cell 2014, Klein Douwel et al., EMBO J 2017). Momenteel bestuderen we de moleculaire details van de incisiestap en andere aspecten van ICL-reparatie.

Key publications

Dev Biol. 428(2):300-309

Download|2017

EMBO J. 36(14):2034-2046

Download|2017

FANCJ promotes DNA synthesis through G-quadruplex structures.

Castillo Bosch P, Segura-Bayona S, Koole W, van Heteren J, Dewar J, Tijsterman M#, Knipscheer P#

EMBO J. 33(21):2521-33

Download|2014

XPF-ERCC1 acts in unhooking DNA interstrand crosslinks in cooperation with FANCD2 and FANCP/SLX4.

Klein Douwel D*, Boonen RACM*, Long DT, Szypowska AA, Räschle M, Walter JC, Knipscheer P

Mol Cell. 54(3):460-71

Download|2014

The Fanconi anemia pathway promotes replication-dependent DNA interstrand crosslink repair.

Knipscheer P, Räschle M, Smogorzewska A, Enoiu M, Ho TV, Schärer OD, Elledge SJ, Walter JC

Science. 326:1698-1701

Download|2009

Mechanism of replication-coupled DNA interstrand crosslink repair.

Räschle M, Knipscheer P, Enoiu M, Angelov T, Sun J, Griffith JD, Ellenberger TE, Schärer OD, Walter JC

Cell. 134:969-980

Download|2008

Groepsleider

Puck Knipscheer

Puck Knipscheer is groepsleider bij het Hubrecht Institute. Haar groep onderzoekt de manier waarop DNA interstrand crosslinks (ICL’s), een soort DNA-schade, worden gerepareerd en hoe secundaire DNA-structuren (G-quadruplexes) worden ontleed. Deze processen zijn belangrijk voor het behouden van de stabiliteit van ons genoom en het voorkomen van ziekten zoals kanker. De Knipscheer groep onderzoekt deze processen tijdens de actieve DNA-replicatie bij extractie van de eitjes van Xenopus laevis. Dankzij deze extracten is het mogelijk om onderzoek te doen naar deze processen onder fysiologische omstandigheden, wat het mogelijk maakt om deze belangrijke mechanismen in detail te bestuderen.

Wetenschappelijke opleiding en posities

Prijzen


Groepsleden

Puck Knipscheer

Group Leader

Merlijn Witte

Technician

Nerea Martin-Pintado Zugasti

Postdoc

Koichi Sato

Postdoc

Wouter Hoogenboom

PhD Student

Alice Bolner

PhD Student

Roxanne van der Sluijs

PhD Student

Merijn Kerstens

Student

Vera Janssen

Student

Video's