Studium interakcí nádorového supresoru proteinu IFI-16 s DNA

Bc. Tomáš Selinger

Master's thesis

Study of the interaction of the tumor suppressor protein IFI-16 with DNA

Abstract:

Interferony (IFN) indukovatelný protein 16 (IFI-16), patří do rodiny HIN-200 lidských a myších proteinů. IFI-16 je jaderný protein, který obsahuje regulační domény, jakými jsou PYRIN doména nebo HIN domény, které se podílejí na jeho funkci. Vzhledem k jeho lokalizaci v jádru, regulaci proteinové exprese a schopnosti vázat se k DNA se předpokládá, že IFI-16 hraje úlohu při transkripční regulaci buněčné diferenciace. Úroveň exprese IFI-16 je často snížena u rakoviny prsu, naznačujíc jeho funkci nádorového supresoru. Tyto proteiny hrají také důležitou roli při tvorbě zánětů a autoimunitních reakcích. Bylo zjištěno, že IFI-16 je schopna detekce intracelulární DNA - znaku viry infikovaných buněk. V této diplomové práci je prokázáno, že se IFI-16 silně váže k alternativním strukturám DNA, jak dokazuje retardace triplexové DNA a křížových struktur v agarózových a polyakrylamidových gelech. Za použití krátkých oligonukleotidů jsem také zjistil silnou preferenci vazby proteinu IFI-16 ke křížovým strukturám DNA ve srovnání s lineární DNA topologií. Nově zjištěná vlastnost vazby proteinu IFI-16 na křížové struktury DNA by mohla hrát klíčovou roli v jeho tumor supresivní funkci.

Abstract:

Interferon (IFN) inducible protein 16 (IFI-16) belongs to a family of HIN 200 human and mouse proteins. IFI-16 is a nuclear protein containing regulatory domains such as PYRIN domain or HIN domains, which contribute to its functions. Due to its localization in the nucleus, regulation of protein expression, and ability to bind DNA, it is assumed, that IFI-16 has a role in transcription regulation of cell differentiation. Expression level of IFI-16 is often decreased in breast cancers, implicating its role as a tumor suppressor. These proteins also play an important role in inflammation and autoimmunity. IFI-16 has been shown to play a role in the sensing of intracellular DNA - a hallmark of virally infected cells. In this diploma thesis is demonstrated, that IFI-16 protein binds strongly to alterantive DNA structures as evidenced by electrophoretic retardation of triplex and cruciform DNA in agarose and polyacrylamide gels. Using short oligonucleotide targets I also detected a strong preference for IFI-16 binding to cruciform DNA structure compared to linear DNA topology. Hence, this novel DNA-binding property of IFI-16 protein to cruciform structures may play critical roles in its tumor suppressor function.

Keywords

protein IFI-16, vazba na DNA, HIN-A, HIN-B, PYRIN, PYHIN, kvadruplex, triplex, i-motiv, alternativní struktury DNA, AFM protein IFI-16, DNA binding, quadruplex, i-motif, alternative DNA structures, AFM

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2015
• Supervisor: doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Genomics and Proteomics