Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Sandra B. Hake (Justus-Liebig-Universität Gießen) hat eine bisher uncharakterisierte Funktion des Zinkfingerproteins ZNF512B identifiziert. Nach dem Nachweis im Jahr 2024, dass ZNF512B an der Chromatinverpackung und transkriptionellen Regulation beteiligt ist, belegt die Folgestudie nun die direkte Mitwirkung des Proteins an der mitotischen Spindelassoziation und der pluripotenten Stammzelldifferenzierung.
Interaktion mit dem H2A.Z/NuRD-Komplex und Spindelapparat
Die epigenetische Regulation der Genexpression sowie die Kondensation des Chromatins bei der Zellteilung erfordern hochspezifische Proteinkomplexe. ZNF512B verfügt über acht Zinkfingerdomänen und interagiert funktionell mit der Histonvariante H2A.Z sowie dem NuRD-Komplex (Nucleosome Remodeling and Deacetylase). Mechanistisch bindet ZNF512B über ein kurzes Motiv an die NuRD-Untereinheit RBBP4, was zu einer Repression spezifischer Zielgene führt; eine Überexpression induziert hingegen eine Hyperkondensation des Chromatins.
Darüber hinaus fungiert ZNF512B als dosisabhängiger Regulator der Mitose. Das Protein lokalisiert an Strukturen des Spindelapparats und steuert die kaskadenartige Chromosomentrennung. Dosisabweichungen führen zu ausgeprägten Phänotypen: Eine Überexpression induziert einen mitotischen Arrest, während ein Knockdown/Silencing zu einer akzelerierten Zellteilung führt.
Bedeutung für Stammzelldifferenzierung und Neurodegeneration
In funktionellen Analysen an embryonalen Mausstammzellen erwies sich ZNF512B als essenziell für die lineage-spezifische Differenzierung in kardiomyozytäre und neuralleistenbasierte Zelltypen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass ZNF512B deutlich mehr Aufgaben hat als bisher angenommen. Das Protein verbindet die Regulation der DNA und der Genexpression mit grundlegenden Prozessen wie Zellteilung und Zelldifferenzierung“, sagen Prof. Dr. Sandra B. Hake und Dr. Tim M. Wunderlich.
Die Studie etabliert ZNF512B als Schlüsselkomponente der H2A.Z/NuRD-Achse und zentralen Regulator entwicklungsbiologischer Genprogramme. Aufgrund dokumentierter Mutationen von ZNF512B bei der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) untersucht die Arbeitsgruppe – in Kooperation mit der Universität Marburg, dem Friedrich-Loeffler-Institut und der University of Sydney – nun die pathophysiologische Rolle des Proteins bei neurodegenerativen Prozessen.
Quelle
Justus-Liebig-Universität Gießen (08/2026)
Publikation
Lena W Paasche, Nadine Daus, Johannes J Groos, Felix Diegmüller, Carlotta Kreienbaum, Erekle Kobakhidze, Jie Lan, Jörg Leers, Stefanie Wunderlich, Marion Scheibe, Falk Butter, Annette Borchers, Joel P Mackay, Tim Marius Wunderlich, Sandra B Hake, ZNF512B associates with mitotic spindles, regulates metaphase exit, and is crucial for stem cell differentiation, Nucleic Acids Research, Volume 54, Issue 15, 27 August 2026, gkag802, https://doi.org/10.1093/nar/gkag802
Tim Marius Wunderlich, Chandrika Deshpande, Lena W Paasche, Tobias Friedrich, Felix Diegmüller, Elias Haddad, Carlotta Kreienbaum, Haniya Naseer, Sophie E Stebel, Nadine Daus, Jörg Leers, Jie Lan, Van Tuan Trinh, Olalla Vázquez, Falk Butter, Marek Bartkuhn, Joel P Mackay, Sandra B Hake, ZNF512B binds RBBP4 via a variant NuRD interaction motif and aggregates chromatin in a NuRD complex-independent manner, Nucleic Acids Research, Volume 52, Issue 21, 27 November 2024, Pages 12831–12849, https://doi.org/10.1093/nar/gkae926