The Conservation and Binding Patterns of Nse5 and Nse6 Subunits of the Smc5/6 Complex

Mgr. Edit Lelkes, Ph.D.

Disertační práce

Anotace:

SMC komplexy hrají klíčovou roli v různých buněčných procesech, včetně or-ganizace chromozomů, opravy DNA a regulace genů. Mezi ně patří komplex SMC5/6, který se účastní různých buněčných procesů, jako je homologní rekombinace nebo stabilizace replikačních vidlic, čímž se stává klíčovým hráčem při udržování integrity genomu. V našem výzkumu jsme zkoumali místa vazby lidských proteinů SLF1/Nse5 a SLF2/Nse6 v komplexu SMC5/6. Potvrdili jsme jejich schopnost vytvořit stabilní di-mer a zdůraznili klíčovou roli SLF2/Nse6 FAM178 domény, kterou jsme pojmenovali CANIN (Coiled-coil Smc6 And Nse5 Interacting) doména kvůli její schopnosti vázat se na proteiny SLF1/Nse5 i Smc6. Ačkoli se SLF2/Nse6 účinně vázal na „coiled-coils“ ramena Smc5 a Smc6, nepozorovali jsme přímou interakci mezi SLF1/Nse5 a těmito podjednotkami. Navíc jsme svůj výzkum rozšířili na rostlinu Physcomitrium patens, kde jsme objevili podobné mechanismy vazby jako v lidském komplexu SMC5/6, což naznačuje konzervovaný způsob vazby dimeru Nse5/6 na komplex SMC5/6 u vyšších eukaryot.

Abstract:

SMC complexes are essential protein assemblies that play critical roles in various cellular processes, including chromosome organization, DNA repair, and gene regulation. Among them, the SMC5/6 complex is involved in diverse cellular processes, such as homologous recombination-dependent DNA repair or replication fork stabilization, making it a key player in maintaining genome integrity. Here, we investigated the binding positions of human SLF1/Nse5 and SLF2/Nse6 proteins in the SMC5/6 complex, confirming their ability to form a stable dimer and the crucial role of the SLF2/Nse6 FAM178 domain, which we named CANIN domain due to its dual binding capacity to both SLF1/Nse5 and Smc6 proteins. Although SLF2/Nse6 is effectively bound to Smc5 and Smc6 coiled-coil arms, direct interaction between SLF1/Nse5 and these subunits was not observed. Additionally, our study extended to Physcomitrium patens, where we discovered similar binding mechanisms as in the human SMC5/6 complex, suggesting a conserved bind-ing pattern of the Nse5/6 dimer to the SMC5/6 complex in higher eukaryotes.

Keywords

SMC complexes, SMC komplexy, Smc5, Smc6, Nse5, Nse6

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 9. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 10. 2023
• Vedoucí: doc. Mgr. Jan Paleček, Dr. rer. nat.
• Oponent: Mgr. Eva Sýkorová, CSc., prof. RNDr. Ľubomír Tomáška, DrSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Genomika a proteomika / Genomika a proteomika