Die Rolle von p53 während der Keimzentrumsreaktion.

Eine wesentliche Eigenschaft der humoralen Immunantwort ist die Generierung von B‐Lymphozyten mit hochaffinen Antikörpern für ein spezifisches Antigen. Die somatische Hypermutation (SHM) in B‐Lymphozyten des Keimzentrums nimmt bei der Affinitätsreifung von Antikörpern eine zentrale Rolle ein. Dabei führt die Aktivierungs‐induzierte Cytidin‐Deaminase (AID) DNA‐Läsionen in den Locus der Immunglobuline (Ig) ein, und deren fehlerhafte Prozessierung kann so zu einer erhöhten Affinität der Antikörper führen. Die Aktivität von AID ist jedoch nicht nur auf die Ig‐Gene begrenzt und somit kann eine nicht akkurate Regulation der SHM zur Entstehung von B‐Zelllymphomen beitragen. Die Tatsache, dass in über 50 % aller menschlichen Tumoren p53 mutiert vorliegt, und p53 als Tumorsuppressor in vielen Reparaturmechanismen involviert ist, könnte ein Hinweis auf einen möglichen Zusammenhang zwischen Regulationsmechanismen der SHM und p53 sein. Im Rahmen dieser Doktorarbeit sollte daher der Einfluss von p53 auf die SHM‐Aktivität während der Keimzentrumsreaktion untersucht werden. Dazu wurden zunächst verschiedene Burkitt‐Lymphomzelllinien mit noch funktionalem p53 ausgewählt, und mit einem Transgen‐basierten Hypermutationsassay wurde die SHM‐Aktivität in Abhängigkeit von p53 ermittelt. Diese Untersuchung zeigte für BL100, dass durch die Hemmung von p53 mit einem chemischen Inhibitor die Hypermutationsrate deutlich erhöht wurde. Für weitere Untersuchungen wurden p53‐defiziente Mäuse herangezogen, welche im Vergleich zu den Wildtyp‐Mäusen keine Auffälligkeiten hinsichtlich wesentlicher T‐ und B‐Zellpopulationen und auch der Ig‐Klassenwechselfunktion aufwiesen. Versuche mit Keimzentrums‐B‐Zellen der Milz von p53‐/‐ Mäusen zeigten eine moderate, aber signifikante Erhöhung der SHM‐Frequenz in den Ig‐Genen. Sehr interessant war das Ergebnis, dass die Affinitätsreifung von NP‐spezifischen Antikörpern in p53‐/‐ B‐Zellen erheblich gestört ist. Weitere Analysen zeigten, dass der Selektionsprozess von B‐Zellen mit höheraffinen Antikörpern bedeutend beeinträchtigt ist, was die verminderte Affinitätsreifung in p53‐defizienten Mäusen erklärt. Die in dieser Arbeit erhaltenen Ergebnisse geben somit Hinweise auf eine neue Rolle von p53 während der Keimzentrumsreaktion

Non-conservative homologous recombination in human B lymphocytes is promoted by activation-induced cytidine deaminase and transcription.

During secondary immunoglobulin (Ig) diversification in vertebrates, the sequence of the variable region of Ig genes may be altered by templated or non-templated mechanisms. In both cases, cytidine deamination by activation-induced cytidine deaminase (AID) in the transcribed Ig loci leads to DNA lesions, which are repaired by conservative homologous recombination (HR) during Ig gene conversion, or by non-templated mutagenesis during somatic hypermutation. The molecular basis for the differential use of these two pathways in different species is unclear. While experimental ablation of HR in avian cells performing Ig gene conversion may promote a switch to somatic hypermutation, the activity of HR processes in intrinsically hypermutating mammalian cells has not been measured to date. Employing a functional HR assay in human germinal centre like B cell lines, we detect elevated HR activity that can be enhanced by transcription and AID. Products of such recombination events mostly arise through non-conservative HR pathways, while the activity of conservative HR is low to absent. Our results identify non-conservative HR as a novel DNA transaction pathway promoted by AID and suggest that somatic hypermutation in germinal centre B cells may be based on a physiological suppression of conservative HR

Context-dependent regulation of immunoglobulin mutagenesis by p53.

p53 plays a major role in genome maintenance. In addition to multiple p53 functions in the control of DNA repair, a regulation of DNA damage bypass via translesion synthesis has been implied in vitro. Somatic hypermutation of immunoglobulin genes for affinity maturation of antibody responses is based on aberrant translesion polymerase action and must be subject to stringent control to prevent genetic alterations and lymphomagenesis. When studying the role of p53 in somatic hypermutation in vivo, we found altered translesion polymerase-mediated A:T mutagenesis in mice lacking p53 in all organs, but notably not in mice with B cell-specific p53 inactivation, implying that p53 functions in non-B cells may alter mutagenesis in B cells. During class switch recombination, when p53 prevents formation of chromosomal translocations, we in addition detected a B cell-intrinsic role for p53 in altering G:C and A:T mutagenesis. Thus, p53 regulates translesion polymerase activity and shows differential activity during somatic hypermutation versus class switch recombination in vivo. Finally, p53 inhibition leads to increased somatic hypermutation in human B lymphoma cells. We conclude that loss of p53 function may promote genetic instability via multiple routes during antibody diversification in vivo