velikost textu

Regulation of the DNA damage response by R2TP mediated MRN complex assembly and control of 53BP1 localisation.

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Regulation of the DNA damage response by R2TP mediated MRN complex assembly and control of 53BP1 localisation.
Název v češtině:
Regulace buněčné odpovědi na poškozenou DNA pomocí skládání komplexu MRN šaperonovým komplexem R2TP a pomocí kontroly buněčné lokalizace proteinu 53BP1.
Typ:
Disertační práce
Autor:
Patrick Von Morgen, M.Sc., Ph.D.
Školitel:
Mgr. Zuzana Hořejší, Ph.D.
Oponenti:
Doc. RNDr. Eva Bártová, Ph.D.
doc. MUDr. Zdeněk Kleibl, Ph.D.
Konzultant:
MUDr. Libor Macůrek, Ph.D.
Id práce:
156954
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Vývojová a buněčná biologie (P1529)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
8. 12. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
odpověď na poškození DNA, skládání proteinových komplexů, R2TP, MRE11, 53BP1
Klíčová slova v angličtině:
DNA damage response, protein-complex assembly, R2TP, MRE11, 53BP1
Abstrakt:
Abstract (Czech) Dvouvláknové zlomy jsou nejnebezpečnějším typem poškození DNA. Proteinový komplex MRN a protein 53BP1 hrají důležitou roli při opravě dvouvláknových zlomů DNA a jsou proto nezbytné pro udržení stability DNA a prevenci rakoviny. Dvouvláknové zlomy mohou být opraveny dvěma hlavními způsoby - homologní rekombinací a nehomologním spojením konců DNA. MRN detekuje dvouvláknové zlomy DNA a aktivuje signalní kaskády vedoucí k opravě DNA nebo buněčné apoptoze. Zároveň komplex MRN pomáhá během nehomologního spojení konců DNA začistit konce DNA a vytvořit jednořetězcové úseky DNA potřebné pro homologní rekombinaci. 53BP1 inhibuje resekci DNA, čímž podporuje nehomologní spojení konců na úkor homologní rekombinace. V této práci ukazujeme, že MRE11 se váže na šaperonový komplex R2TP prostřednictvím místa fosforylovaného CK2. Snížení hladiny R2TP komplexu nebo zmutování vazebného místa pro MRE11 vede k destabilizaci MRE11 a k narušení opravy DNA. Podobný fenotyp byl pozorován v buňkách pacientů s dědičným syndromem ataxie-telangiectasie (ATLD), které obsahují zkrácený protein MRE11, v němž chybí vazebné místo pro komplex R2TP. Vzhledem k funkci R2TP jako molekulárního šaperonu předpokládáme, že R2TP je důležitý pro sestavovaní nebo kontrolu kvality komplexu MRN. Dále jsme prozkoumali procesy důležité pro regulaci jaderné lokalizace 53BP1 a k jeho vazbě na poškozenou DNA. Ukázali jsme, že fosforylace 53BP1 zprostředkované kinázami PLK1 a CDK1 zabraňují vazbě 53BP1 k poškozené DNA během mitózy. V poslední části této práce jsme identifikovali umístění jaderného lokalizačního signálu v 53BP1 a vysvětlili jak je jaderná lokalizace 53BP1 regulovaná posttranslačními modifikacemi. Tato práce vedla k prohloubení našich vědomostí o sestavování komplexu MRN a patofyziologii specifické mutace MRE11 vedoucí k ATLD syndromu. Zároveň jsme objevili nové způsoby regulace jaderné lokalizace a funkce 53BP1.
Abstract v angličtině:
Abstract DNA double strand breaks are the most dangerous type of DNA damage. The MRN complex and 53BP1 have essential functions in the repair of DNA double strand breaks and are therefore important for maintaining genomic stability and preventing cancer. DNA double strand breaks are repaired by two main mechanisms - homologous recombination and non- homologous end joining. The MRN complex senses DNA double strand breaks and activates a cascade of posttranslational modifications that activates and recruits other effector proteins. In addition MRN mediated resection is important for removing adducts in non-homologous end joining and creating single stranded DNA required for homologous recombination. 53BP1 is recruited to DNA double strand breaks by site specific ubiquitinations and inhibits DNA resection, thereby promoting non-homologous end joining at the expense of homologous recombination. In this thesis we show that MRE11 binds to the R2TP chaperone complex through a CK2 mediated phosphorylation. Knockdown of R2TP or mutating the MRE11 binding site leads to decreased MRE11 levels and impaired DNA repair. Similar phenotype has been observed in cells from patients with ataxia-telangiectasia-like disorder (ATLD), containing MRE11 deletion mutation which is missing the R2TP complex binding site. Based on R2TP complex function as a molecular chaperone, we conclude, that R2TP complex is important for MRN complex assembly/quality control. Moreover, we explored the processes important for regulating localisation of DNA repair protein 53BP1 to the nucleus and DNA damage site. We investigated PLK1 and CDK1 mediated phosphorylations in 53BP1 ubiquitin binding domain and discovered that they inhibit 53BP1 recruitment to the DNA damage site in mitosis. Finally we discovered the sequence of 53BP1 localisation signal and explored regulatory mechanisms of 53BP1 nuclear localisation by post translational modifications. In conclusion, we deepened our understanding of MRN complex assembly and pathophysiology of a specific MRE11 mutation leading to ATLD. In addition we found new ways of regulation of 53BP1 localization and function.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Patrick Von Morgen, M.Sc., Ph.D. 1.08 MB
Stáhnout Příloha k práci Patrick Von Morgen, M.Sc., Ph.D. 2.82 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Patrick Von Morgen, M.Sc., Ph.D. 62 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Patrick Von Morgen, M.Sc., Ph.D. 29 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Patrick Von Morgen, M.Sc., Ph.D. 445 kB
Stáhnout Posudek oponenta Doc. RNDr. Eva Bártová, Ph.D. 44 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Zdeněk Kleibl, Ph.D. 493 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 499 kB