hrvatski

Uloga tirozil-DNA-fosfodiesteraza u popravku križno vezanja DNA i proteina in vivo

Križno vezanje proteina i DNA (eng. DNA-protein crosslink, DPC) je tip oštećenja DNA u kojem se protein nepovratno kovalentno veže za DNA. Ovaj tip lezije DNA se pojavljuje zbog različitih egzogenih ili endogenih čimbenika. Nepopravljeni DPC-evi ometaju sve DNA transakcije, uzrokujući gensku nestabilnost koja može dovesti do pojave tumora, ubrzanog starenja i neurodegeneracije. Put popravka DPC- eva još uvijek je nepoznat, osobito in vivo. Nedavno je pokazano da metaloproteaze Wss1 u kvascu i SPRTN kod sisavaca imaju središnju ulogu u popravku DPC-eva. Ove proteaze cijepaju kovalentno vezane proteine, ostavljajući peptidne ostatke nepoznate veličine u uzvojnici DNA. Proteaze cijepaju široki spektar općih DPC-eva, dok u popravku enzimskih DPC-eva sudjeluju i drugi specifični proteini. Enzimski DPC-evi nastaju kada proteini, koji se inače reverzibilno vežu na DNA u svrhu obavljanja svoje fiziološke funkcije, postaju kovalentno ireverzibilno vezani uslijed djelovanja endogenih i/ili egzogenih induktora. Najbolje proučeni enzimski DPC-evi su topoizomeraze 1 i 2. Tirozilfosfodiesteraze 1 i 2 (TDP1 i 2) su esteraze koje sudjeluju u uklanjanju ovih enzimskih DPC-eva. TDP1 uklanja proteinske ostatke TOPO1-DPC-a esteraznom aktivnošću [2], vjerojatno nakon što je SPRTN pocijepao dio DPC-a. TDP2 moguće djeluje (a) nizvodno od SPRTN proteolize TOPO2 DPC-a (1) ili (b) uz pomoć proteina ZATT, neovisno o djelovanju SPRTN-a. Naš je cilj razjasniti funkciju TDP- eva u uklanjanju DPC-a in vivo primjenom ribe zebrice kao kralježnačkog modela. Filogenetskom i sintenijskom analizom identificirali smo TDP- eve kod zebrice i usporedili ih s ljudskim ortolozima, analizirali smo mRNA i proteinsku ekspresiju u tkivima zebrice i tijekom embrijskog razvoja. U budućim istraživanjima, metodom CRISPR/Cas9 inaktivirati će se esterazna aktivnost TDP-eva pomoću tehnologije knock-in, što će pridonijeti razumijevanju mehanizma popravka. Ovo istraživanje razjasnit će uloge esteraza TDP1 i 2 u sprezi s proteazom SPRTN i drugim proteinima u putu popravka DPC- eva na razini viših organizama.

TDP1 ; TDP2 ; DNA popravak ; SPRTN ; DNA-protein unakrsno vezanje

nije evidentirano