Interakce proteinů 14-3-3 a p53 s DNA modifikovanou protinádorově aktivními komplexy kovů

Bc. Jana Čechová

Master's thesis

Interaction of 14-3-3 and p53 proteins with DNA modified by active anticancer metal complexes

Abstract:

Proteiny rodiny 14-3-3 jsou vysoce konzervované regulační proteiny a jsou popsány u eukaryotních organismů. Hrají významnou roli v replikaci DNA, regulaci buněčného cyklu, apoptóze a signální transdukci. Do dnešní doby bylo identifikováno sedm 14-3-3 genů. Tyto geny dávají vznik devíti izoformám γ, β, γ, δ, ε, ζ, η, σ a τ. Nádorový supresor p53 je významný transkripční faktor, který indukuje zastavení buněčného cyklu nebo apoptózu při odpovědi na poškození DNA či maligní transformaci buněk. Cisplatina (cis-diamin-dichloroplatnatý komplex) se běžně používá jako účinné a cytostatikum. Aplikuje se v léčbě karcinomu varlat, vaječníků, hlavy, krku a močového měchýře. Je to jednoduchá, planární anorganická sloučenina. Cílovým místem účinku cisplatiny v buňce je DNA. Na báze se váže koordinační vazbou a tvoří různé typy kovalentních můstků. Cisplatinové adukty jsou rozpoznávány buněčnými proteiny např. XPA, HMG. V této diplomové práci byla studována vazba proteinů rodiny 14-3-3 a p53 na různé typy DNA a na DNA poškozenou cisplatinou pomocí gelové elektroforézy. U izoforem ζ, δ, γ a β byla prokázána vazba na superhelikální DNA a lineární DNA. Nejlepší vazebnou afinitu k poškozené DNA měla izoforma ζ. U proteinu p53 byla preference k poškozené DNA. Pomocí konfokální mikroskopie byla zjištěna kolokalizace proteinů 14-3-3 s křížovými strukturami na DNA v jádře.

Abstract:

Proteins of the 14-3-3 family are highly conserved regulation proteins that were observed in all studied eukaryotic organisms. They play an important role in DNA replication, cell cycle regulation, apoptosis and signal transduction. Till now, seven genes of the 14-3-3 family were identified. These genes are giving rise to nine isoforms γ, β, γ, δ, ε, ζ, η, σ and τ. Tumor suppressor p53 is a significant transcription factor that arrest cell cycle or triggers apoptosis as an answer to DNA damage or malignant transformation of cells. Cisplatin (cis-diamminedichloroplatinum) is effective and commonly used cytostatic drugs. It is being applied in testicular, bladder and ovarian cancer or head and neck tumor treatment. It is a simple, planar inorganic compound. The target of cisplatin effect in a cell is the DNA. Cisplatin binds to DNA and form different types of covalent cross-links. Cisplatin adducts are recognized by cell proteins, e. g. XPA, HMG. In this thesis, we studied binding of proteins of the 14-3-3 group and p53 to several types of DNA and to cisplatin damaged DNA, by gel electroforesis. In case of isoforms ζ, δ, γ and β, we proved binding to superhelical DNA and linear DNA. The best binding affinity to the damaged DNA was discovered in experiments with the isoform ζ. The p53 protein preferred DNA damaged by cisplatin. There was observed co-localization of 14-3-3 proteins with DNA cruciform structures in the nucleus by confocal microscopy.

Keywords

14-3-3 proteiny, p53, cisplatina, superhelikální DNA, interakce protein-DNA, 14-3-3 proteins, cisplatin, superhelical DNA, interaction protein-DNA

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2013
• Supervisor: doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Analytical Biochemistry