Funkční charakterizace domén rostlinné telomerázy

Bc. Jana Majerská

Diplomová práce

Functional characterisation of plant telomerase domains

Anotace:

Telomeráza je enzym s charakterem ribonukleoproteinu, který přidává repetice telomerové DNA na konce lineárních eukaryotických chromozomů. Tato aktivita je klíčová pro dlouhodobé udržení stability genomu a sebeobnovy buněk. V kontrastu s telomerázami savců, které byly intenzivně studovány kvůli jejich potenciálnímu dopadu na zdraví člověka, o telomerázách rostlin je toho známo jen velmi málo. Například je nejasné, jak domény rostlinné telomerázy interagují při sestavování funkčního enzymového komplexu a jaké mechanizmy regulují aktivitu rostlinné telomerázy a její migraci k telomerám. Abychom byli schopni zodpovědět tyto otázky, studovali jsme protein-proteinové interakce katalytické podjednotky telomerázy modelové rostliny Arabidopsis thaliana (AtTERT). S využitím buněčných kultur exprimujících epitopem značenou N-koncovou doménu AtTERT a moderního vysokovýkonného přístupu založeného na tandemové afinitní purifikaci následované LC-MS/MS, jsme identifikovali AtPot1a, což je známý interakční partner AtTERT, ale i množství dalších kandidátních interakčních partnerů vhodných pro další výzkum. Kromě toho jsme analyzovali vzájemné interakce mezi doménami AtTERT za účelem odhalení možné oligomerizace a hledali možné interakce s telomer-vazebnými proteiny. Přestože funkční význam pozorovaných interakcí bude ještě potřebné stanovit, naše výsledky poskytují cenný náhled do interaktomu a architektury telomerázového komplexu rostlin.

Abstract:

Telomerase is a ribonucleoprotein enzyme that adds telomeric DNA repeats to the ends of linear eukaryotic chromosomes. This activity is critical to long-term genome stability and cell renewal. In contrast to mammalian telomerases that have been intensively studied due to their potential implications for human health, very little is known about telomerases in plants. For example, it remains uncertain how plant telomerase domains interact to assemble a functional enzyme complex, and which mechanisms regulate plant telomerase activity and recruitment to telomeres. To address these questions, we studied protein-protein interactions of the telomerase catalytic subunit from model plant Arabidopsis thaliana (AtTERT). Using cell cultures expressing epitope-tagged N-terminal domain of AtTERT and a modern high-throughput approach based on tandem affinity purification, followed by LC-MS/MS, we identified AtPot1a, a known AtTERT interactor, as well as many other candidate AtTERT interaction partners for future research. In addition, we analysed AtTERT interdomain interactions to reveal potential oligomerization and searched for putative AtTERT interaction with telomeric-sequence binding proteins. Even though the functional significance of observed interactions is yet to be determined, our results provide valuable insight into plant telomerase complex interactome and architecture.

Keywords

Telomeráza, Telomery, TERT, AtTERT, Arabidopsis, Protein-proteinové interakce, Interaktom, AtTRB, Mezidoménové interakce, Architektura vícedoménových proteinů, Telomerase, Telomeres, Protein-protein interactions, Interactome, Interdomain interactions, Multidomain protein architecture

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 9. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 7. 2. 2013
• Vedoucí: Mgr. Petra Procházková Schrumpfová, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Experimentální biologie / Molekulární biologie a genetika