Funkční a strukturní analýza proteinu ZCCHC9

Bc. Martin Jacko

Master's thesis

Functional and structural characterization of the ZCCHC9 protein

Abstract:

Lidský protein ZCCHC9 a jeho homology ZCCHC7 a ZCCHC3 byly nejčastěji zmiňovány jako potenciální klíčové faktory v degradaci aberantní a nepotřebné RNA, vzhledem k sekvenční homologii s kvasinkovými proteiny zapojenými do těchto procesů. Mým hlavním úkolem bylo objasnění funkce ZCCHC9 pomocí molekulárně biologických nebo biochemických metod a spolupráce na NMR strukturní analýze, která by nám poskytla více informací o RNA vazebných vlastnostech a substrátové specifitě tohoto proteinu. Zde ukazuji, že ZCCHC9 je jaderný protein s primární lokalizací v jadérku. NMR struktura prokázala čtyři motivy zinkového kloubu. ZCCHC9 váže RNA in vivo i in vitro a imunoprecipitační experimenty odhalily, že interaguje s jinými proteiny než s původně předpokládanými faktory kontroly kvality RNA. ZCCHC9 interagující proteiny jsou známými faktory zapojenými do mnoha aspektů metabolismu RNA jako je transkripce, sestřih, modifikace a transport RNA a RNA interference. Narušení funkce těchto proteinů se projevuje vývojovými poruchami, neurodegenerací, onkogenezí nebo dědičnými chorobami s komplexními syndromy. Mé počáteční experimenty ukazují, že s onkogenezí spojovaný ZCCHC9 hraje roli v procesech tvorby ribozomální RNA.

Abstract:

Human protein ZCCHC9 and its homologs ZCCHC7 and ZCCHC3 were often discussed as potential factors involved in degradation of aberrant and junk RNA, because of their sequence homology to the yeast counterparts involved in those processes. My task was to elucidate the function of ZCCHC9 using molecular biology and biochemistry tools and to participate on NMR structural analysis that would give us more information about RNA-binding properties and substrate specificity of this protein. Here, I show that ZCCHC9 is a nuclear protein with primarily nucleolar localization. The solution of NMR structure shows the predicted four independent zinc knuckle folds. ZCCHC9 binds RNA in vivo and in vitro and immunoprecipitation experiments revealed that it interacts with proteins other than the initially hypothesized RNA surveillance factors. The interacting proteins are known to be involved in many aspects of RNA metabolism like transcription, splicing, RNA modification and transport and RNA interference. Disruption of their function leads to developmental disorders, neurodegeneration, oncogenesis or hereditary diseases with a complex syndrome. My initial experiments indicated that the oncogenesis-related protein ZCCHC9 plays a role in ribosomal RNA maturation processes.

Keywords

ZCCHC9, zinkový kloub, p68, DDX5, p72, p82, DDX17, H3.3, ribozom, metabolismus RNA, exozom, jadérko. ZCCHC9, zinc knuckle, ribosome, RNA metabolism, exosome, nucleolus.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 15. 6. 2012
• Supervisor: doc. Mgr. Štěpánka Vaňáčová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular Biology and Genetics