Vliv dvoumocných iontů na sekvenčně-specifickou vazbu proteinu p53 na scDNA

Bc. Karla MARŠÁLKOVÁ

Master's thesis

Sequence-specific binding of protein p53. Influence of ions

Abstract:

Obrovský zájem o protein p53 je způsoben především jeho klíčovou úlohou v prevenci rakoviny. Genetické změny proteinu p53 byly identifikovány ve více než 50 % lidských nádorů. Biochemické funkce proteinu p53 jsou úzce spojeny se schopností vázat DNA sekvenčně-specifickým způsobem a fungovat jako transkripční faktor. Protein p53 se přednostně váže na DNA s negativním nadšroubovicovým vinutím a nativní nadšroubovicovou hustotou, než na DNA v lineární nebo relaxované formě, dokonce za přítomnosti i za nepřítomnosti p53CON (konsensní sekvence). Vazbu na CON i na scDNA ovlivňuje přítomnost tzv. lokálních otevřených struktur stabilizovaných negativním nadšroubovicovým vinutím. Za přítomnosti iontů vzniká odlišný typ křížové struktury, než u kterého byla studována sekvenčně-specifická vazba. Dochází ke změně tvaru Hollidayova spoje, spoj má plně spárované báze a má tvar písmene X. V nepřítomnosti iontů nedochází ke sbalení struktury, ramena spoje jsou plně spojena ve čtvercovou konfiguraci. Hořčík se může vázat k p53DBD (vazebná doména DNA) a ovlivnit vazebnou aktivitu DNA. Pomocí kompetičních analýz byl zkoumán vliv topologie DNA na vazbu proteinu p53 na DNA.

Abstract:

Huge interest in p53 is due primarily to the key role that this protein plays in the prevention of cancer. Genetics changes in the protein p53 were found in more than 50 % of human malignancies. Biochemicals functions of p53 protein are closely associated with its ability to bind DNA in a sequence-specific manner and operate as a transcription factor. The p53 protein prefer binding to negatively supercoiled DNA at native superhelix density to their linearized or relaxed forms, even both in the presence and absence of the p53CON (consensus sequence). The sequence-specific binding of p53 is influenced by the presence of open local structures which are stabilized by negatively superhelix density. In the presence of divalent ions, different type of cruciform structure, than in which the sequence-specific binding were studied, is present. The shape of Holliday junction changes, junction is fully base-paired and has X-shape. In the absence of ions the structure is unfolded and the arms are fully entended in a square configuration. Magnesium ions can bind to p53DBD (DNA-binding core domain) and influence its DNA-binding activity. Using a competition assay, we investigated the effect of DNA topology on the DNA binding of p53 protein.

Keywords

nádorový supresorový protein p53, křížové struktury, čtyřcestný spoj, hořečnaté ionty, sekvenčně-specifická vazba, scDNA

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 6. 2010

Identifier: 12761

Thesis defence

• Date of defence: 20. 8. 2010
• Supervisor: RNDr. Petr Pečinka, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Systematic Biology and Ecology