Studium interakce proteinů s telomerovou DNA

Bc. Ján Boroň

Master's thesis

Study of interactions between proteins and telomeric DNA

Abstract:

The ends of linear chromosomes - telomeres are protected by specific protein complexes which bind telomeric ¬DNA. The human teleomere binding complex consisting of six proteins is called shelterin. Protein TIN2 has central position in shelterin complex. Protein TIN2 participates in three pivotal interactions within shelterin protein complex, which makes this protein primary target for detailed studies with the aim to clarify assembly and function of shelterin complex. In this diploma thesis, interactions of protein TIN2 with protein TRF2 were characterized. Measurements of fluorescence anisotropy were used for analysis of the binding affinity TIN2 and TRF2. The dissociation constant for the binding interaction was estiamted. The results of this study could be used for comparison of TIN2 binding affinity to other proteins of shelterin complex and could contribute to elucidate the mechanism of shelterin protein complex formation. Even though the estiamation of stochiometric ratio for interaction of proteins TIN2 and TRF2 by gel retardation assay wasn`t successful, the initial results could be helpful for future gel mobility studies of TRF2 protein and its interaction. New knowledge of molecular properites of shelterin protein complex could help to shed more ligt on structure and function of the complicated shelterin protein complex, which stabilizes shape of telomeres and regulates their prolongation. These finding could be used in applications that could once lead into possibility of direct control of telomere length. These new possibilities of molecular regulation of cell life would allowed mankind to rejuvenate cells and selectively heal cancer tissues.

Abstract:

Konce lineárnych chromozómov, nazývané teloméry, sú chránené špecifickými proteinovými komplexami naviazanými na telomerickou úseky DNA. U človeka sa tento komplex šiestich proteinov označuje ako shelterin. Proteín TIN2 ma ústredne postavenie v shelterinovom komplexe, kde sa účastní na troch väzbách, čo ho robí primárním cieľom pre podrobnejšie skúmanie k objasneniu stavby komplexu. V rámci tejto práce bola charakterizovaná interakcia proteínu TIN2 s proteínom TRF2. Po analýze väzby za použitia anisotropie fluorescencie, bola stanovená afinita väzby a určena disociačna konštanta. Výsledky tejto štúdie budú v budúcnosti využité pre porovnanie afinity TIN2 k ostatným proteínom shelterinového komplexu a prispejú takto k objasneniu spôsobu formovania shelterinového komplexu. Aj keď určenie stechiometrie proteínov TRF2 a TIN2 nebolo úspešné, táto práca môže poslúžiť pre ďalšie štúdie založené na retardačnej analýze TRF2 proteínu ako východzi štúdia pre zvýšenie gelovej mobility proteínu TRF2. Nové molekulárne poznatky o shelterinovom koplexe pomôžu lepšie objasniť štruktúru a funkciu zložitého proteínoveho komplexu shelterinu, ktorý stabilizuje tvar telomér a reguluje ich predlžovanie. Uplatnením týchto poznatkov môže raz viesť k možnosti priamo ovplyvnovať dĺžku telomér a tým by ľudstvu poskytlo nástroj pre omladzovanie buniek, či pre selektívnu liečbu rakoviny.

Keywords

teloméra, telomeráza, sheltrin, TIN2

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 10. 2. 2011
• Supervisor: doc. Mgr. Ctirad Hofr, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular Biology and Genetics