Vazba p53 na DNA v kontextu chromatinu

Mgr. Aneta Krejčí

Bachelor's thesis

Interaction of p53 with DNA in context of chromatin

Abstract:

Protein p53 je významným nádorovým supresorem, což je dáno jednak jeho vlastností transkripčního faktoru, ale také schopností rozpoznávat např. poškozenou DNA. p53 působí prostřednictvím sekvenčně specifické vazby na promotory cílových genů, jako jsou např. p21, MDM2 či BAX. Na rozdíl od ostatních transkripčních faktorů má p53 dvě domény zodpovědné za vazbu k DNA. Pouze centrální doména rozpoznává specifickou sekvenci p53CON, zatímco C-konec je zodpovědný především za strukturně specifickou vazbu k DNA (např. k poškozené DNA). V jádře eukaryotických buněk nese genetickou informaci chromatin, v němž je DNA sbalena do nukleoproteinových komplexů, což zajišťuje nejenom zmenšení jejího objemu či zvýšení kompaktnosti DNA, ale má význam např. i při regulaci transkripce. Bylo zjištěno, že se p53 váže s vyšší afinitou na chromatin než na DNA jako takovou. Tato práce je proto zaměřena na studium interakcí p53 s nukleozomální DNA. Komplex superhelikální DNA s histononovým jádrem byl připraven pomocí postupné dialýzy. Strukturu tohoto komplexu jsme pozorovali prostřednictvím metody AFM. K vlastímu studiu vazby p53 na nukleozomání DNA byla využita metoda EMSA, immunoblotting a imunoprecitpitace. Zjistili jsme, že nukleozomální DNA je rozpoznávána p53 lépe, než DNA bez nukleozomů.

Abstract:

Protein p53 is a significant tumor suppressor, which is given both by its role as a transcription factor and its ability to recognize DNA damage. p53 acts through target genes such as p21, MDM2 or BAX, whose expression is stimulated by p53 sequence-specific binding to promoters of these genes. Unlike other transcription factors, p53 has two domains which are responsible for binding to DNA. Only the core domain is able to recognize specific DNA sequences, termed p53CON, meanwhile C-terminus is responsible especially for structure-specific DNA binding (for example to DNA damage). In the nucleus of eukaryotic cells, genetic information is held by chromatin in which DNA is packed to the nucleoprotein complexes which maintains not only reduction of volume, increasing compactness but is also important for example in regulation of transcription. It was previously discovered that p53 binds with higher affinity to chromatin than dsDNA as such. Therefore, this thesis focused on studying interactions of p53 with nucleosomal DNA. Complex superhelical DNA with core histones was prepared by gradual dialysis. The nucleosomal structure was verified by AFM method. Later on, the preferential binding of p53 to various DNAs was analyzed by EMSA, immunoblotting and immunoprecipitation. In our experiments nucleosomal DNA was recognized by p53 better than DNA without nucleosomes.

Keywords

chromatin, p53, interakce p53 s DNA, interactions of p53 with DNA

Language used: Czech

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

Thesis defence

• Date of defence: 5. 2. 2013
• Supervisor: Mgr. Marie Brázdová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry