Nucleolar Structure and the Role of BYSL Protein in Ribosomopathies

Mgr. Zuzana MACEČKOVÁ

Doctoral thesis

Abstract:

V této práci jsme se zaměřili na roli jadérka v buňce. Zkoumali jsme jeho strukturu, indukci nukleárního stresu a jeho účinky. Dále jsme se zabývali DBA, což je vrozená anémie mající původ v aberacích ribozomálních proteinů a jejíž léčba je většinou založena na kortikosteroidech. Prvním aspektem této studie bylo popsání vlivu L-OHP a mutace v RPS7 proteinu na strukturu jadérek. Zjistili jsme, že struktura jadérek je důležitým faktorem ribozomálního stresu a může být použita pro jeho hodnocení. Dále jsme se zaměřili na roli strukturního proteinu jadérka BYSL (kódovaným genem Bystin) na fenotyp DBA. Identifikovali jsme bystin jako první možný gen modifikující onemocnění DBA. Dále jsme zjistili, že bystin řídí patologii DBA prostřednictvím regulace c-Mycu skrze přímou interakci. Dále jsme prokázali, že bystin je molekulárním cílem terapie DBA glukokortikoidy. Toto zjištění může vést k vývoji nové terapie pro DBA pacienty bez závažných vedlejších účinků glukokortikoidů.

Abstract:

In this work, we focused on the role of the nucleolus in the cell. We explored its structure, nucleolar stress induction, and its effects. Furthermore, we have explored molecular pathogenesis of Diamond-Blackfan anemia (DBA), which is congenital anemia originating in ribosomal proteins aberration, and it is usually treated by glucocorticosteroids. The first aspect of this study was to estimate the impact of oxaliplatin (L-OHP) and RPS7 mutation on the structure of nucleoli. We revealed that nucleoli structure is an essential factor in ribosomal stress and can be used for its evaluation. Next, we focused on the role of nucleoli structure protein BYSL (encoded by Bystin gene) in the DBA phenotype. We employed biochemical, molecular biology and in silico modelling methods and observed the details of BYSL behaviour and interaction with the other proteins and investigated bystin targeting by small molecules. In summary, we have identified bystin as the first disease-modifying gene in DBA. Mutation of bystin gene improves DBA phenotype and thus it is interesting molecular target. Furthermore, we determined that bystin improves DBA pathology through c-Myc regulation via direct interaction. We also proved that bystin is targeted by routinely used glucocorticosteroid therapy in DBA. This finding may lead to development of novel class of DBA therapies in future.

Keywords

ribozomální stres, jadérko, Bystin, glucocrticosteroidy

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 9. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. MUDr. Marián Hajdúch, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Medicine and Dentistry

Doctoral programme / odbor:
Pediatrics / Pediatrics