Role of Rad18 in genome stability

Abstract

Rad18 is an E3 ubiquitin ligase well-known for its function in DNA damage tolerance (DDT). Especially, its role in translesion DNA synthesis, one of two DDT branches, was extensively studied in the past. Recently, Rad18 was shown to be involved in the repair of DNA double- strand breaks (DSBs) in mammalian cells. The role of Rad18 in human cells seems to be important since DSB repair as well as DDT pathway are essential for maintenance of genome stability. In this work, I introduce the function of Rad18 in both DDT pathways, translesion DNA synthesis (TLS) and template switching (TS). Then I summarize current knowledge about the role of human Rad18 in DSB repair. Finally, I describe potential involvement of Rad18 dysregulation in human cancer, since loss of genome integrity is an important driving force for tumorigenesis. Keywords: Rad18, genome stability, DNA double-strand break repair, tumorigenesis, DNA damage tolerance, translesion DNA synthesis, template switching.

Rad18 je ubikvitin ligáza, která je známá pro svou funkci v dráze tolerance DNA poškození. V minulosti byla intenzivně studována především její účast v translézní DNA syntéze, což je jedna ze dvou drah umožňující toleranci DNA poškození. V nedávné době bylo ukázáno, že se Rad18 také účastní oprav dvouřetězcových zlomů DNA v savčích buňkách. Funkce proteinu Rad18 se tak jeví jako velice důležitá, neboť jak oprava dvouřetězcových DNA zlomů, tak tolerance DNA poškození jsou nepostradatelné pro zachování stability genomu. V této práci představuji funkci Rad18 v toleranci DNA poškození, které je zprostředkováno dvěma drahami, translézní DNA syntézou a replikací s dočasnou změnou templátu. Poté shrnuji současné poznatky o roli Rad18 v opravě dvouřetězcových zlomů. Nakonec se věnuji potenciálnímu přispění deregulace Rad18 k lidským nádorovým onemocněním, neboť ztráta integrity genomu je důležitý faktor umožňující tumorigenezi. Klíčová slova: Rad18, stabilita genomu, oprava dvouřetězcových DNA zlomů, tumorigeneze, tolerance DNA poškození, translézní DNA syntéza, replikace s dočasnou změnou templátu.