Studium interakcí proteinů p53 s kvadruplexy DNA pomocí biofyzikálních a biochemických metod

Bc. Marek Petr

Master's thesis

Study of p53 proteins interactions with DNA quadruplexes by means of biophysical and biochemical methods

Abstract:

V této diplomové práci byly studovány interakce různých forem proteinu p53 s kvadruplexy DNA. Protein p53 je nádorový supresor, který se účastní procesů zabraňujících vzniku a rozvoji nádorových onemocnění. Mutace genu TP53 jsou asociovány s onkogenním chováním buněk. Standardní protein p53 se kromě vazby na specifické sekvence DNA vyznačuje také strukturně selektivní vazbou na alternativní konformace DNA, která je zachována i mutantních proteinů p53. Kvadruplexy DNA jsou čtyřřetězcové struktury, jejichž existence v lidských buňkách byla již prokázána. V této práci byla pozorována vazba proteinu p53 a některých jeho oddělených funkčních domén na G-bohaté oligonukleotidy vytvářející kvadruplexy in vitro, které jsou odvozeny od sekvencí promotorových oblastí genů. Vazba na oligonukleotidy vytvářející kvadruplexy byla pozorována také u mutantních proteinů p53. Interakce standardní nebo mutantní formy p53 s kvadruplexy DNA v promotorových oblastech genů může být jedním s mechanismů účastnících se jejich víceúrovňové regulace.

Abstract:

In this diploma thesis the interactions of various forms of p53 proteins with quadruplex DNA were studied. p53 protein acts as a tumor suppressor which is involved in processes that prevent the formation and development of cancer. Mutations of TP53 gene are associated with oncogenic behavior of cells. Apart from sequence-specific DNA binding, wild type p53 protein can bind alternative DNA conformations in a structure-selective mode, mutant p53 proteins retained this ability. DNA quadruplexes are four-stranded structures whose presence in human cells has been detected. In this work we show that p53 protein and some of its isolated functional domains bind G-rich oligonucleotides forming quadruplexes in vitro, which are derived from the sequences of gene promoter regions. Binding of quadruplex-forming oligonucleotides by mutant p53 proteins was also observed. Interactions of wild type and mutant p53 proteins with DNA quadruplexes in gene regulatory regions may be one of the mechanisms involved in their multilevel regulation.

Keywords

kvadruplex DNA, protein p53, interakce DNA s proteiny, mutantní protein p53, gen c-Myc, quadruplex DNA, p53 protein, protein-DNA interaction, mutant p53 protein, c-Myc gene

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 10. 6. 2014
• Supervisor: Mgr. Marie Brázdová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Genomics and Proteomics