Interakce proteinu p53 s guaninovými kvadruplexy a jinými sekundárními strukturami DNA

Mgr. Marek Petr, Ph.D.

Doctoral thesis

Interactions of p53 protein with guanine quadruplexes and other DNA secondary structures

Abstract:

Nádorový supresor p53 je transkripční faktor, který reguluje expresi svých cílových genů zapojených především do molekulárních mechanismů kontroly průchodu buněčným cyklem, apoptózy a opravy DNA. Tvorba nekanonických sekundárních struktur DNA má význam zejména při regulaci genové exprese. Mezi tyto non-B DNA struktury patří guaninové kvadruplexy, vlásenky nebo triplexy. V této práci byla studována interakce standardního proteinu p53 s kvadruplexy tvořenými sekvencí z oblasti promotoru genu MYC a lidskou telomerickou sekvencí. Dále byla zkoumána vazba proteinu p53 na non-B DNA tvořenou trinukleotidovou repetitivní sekvencí GAA•TTC asociovanou s Friedreichovou ataxií a T.A.T typem triplexu DNA. Funkce domén proteinu p53 při jeho interakci s těmito typy non-B DNA byla zkoumána za použití různých proteinových konstruktů. Na základě získaných výsledků předpokládáme, že vazba proteinu p53 na guaninové kvadruplexy a jiné non-B DNA může mít význam při buněčných procesech zahrnujících regulaci genové exprese na úrovni transkripce.

Abstract:

Tumor suppressor p53 is a transcription factor that regulates the expression of its target genes involved primarily in the molecular mechanisms of cell cycle control, apoptosis and DNA repair. The formation of non-canonical DNA secondary structures is particularly important in the regulation of gene expression. These non-B DNA structures include guanine quadruplexes, hairpins or triplexes. In this work, the interaction of wild-type p53 protein with quadruplexes formed by the sequence from the promoter region of the MYC gene and the human telomeric sequence was studied. Furthermore, the binding of p53 protein to non-B DNA consisting of the trinucleotide repetitive sequence GAA•TTC associated with Friedreich’s ataxia and T.A.T type of triplex DNA was investigated. The function of p53 protein domains in its interaction with these types of non-B DNA was investigated using various protein constructs. Based on the results, we hypothesize that p53 binding to guanine quadruplexes and other non-B DNAs may be important in cellular processes involving the regulation of gene expression at the transcriptional level.

Keywords

protein p53, guaninový kvadruplex, interakce proteinů s DNA, MYC, FXN, triplex

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 22. 6. 2022
• Supervisor: Mgr. Marie Brázdová, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. Jana Kašpárková, Ph.D., prof. Ing. Jan Vacek, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Genomics and Proteomics / Genomics and Proteomics