Identification of novel transcription factors that modulate BMAL1: CLOCK transactivation
CLOCK-BMAL1 transaktivasyonunu etkileyen yeni transkripsiyon faktorlerinin tanımlanması
- Tez No: 461782
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM HALİL KAVAKLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sirkadiyen saatler kendi devamlılığını sağlayabilen ve yaklaşık olarak 24 saatlik periyotlarla günlük salınımı meydana getiren sitemlerdir. Sirkadiyen saatler insan fizyolojisini, endokronolojisini, karaciğer detoksifikasyonunu, hücre büyümesi ve davranışını etkiler. Memelilerde, sirkadiyen saat mekanizması pozitif ve negatif transkripsiyonel geri besleme döngülerine katılan birçok protein içermektedir. Pozitif geri besleme döngüsü BMAL1 ve CLOCK proteinlerini içerir. BMAL1 ve CLOCK proteinlerinin oluşturduğu heterodimer periyot (Per), kriptokrom (Cry) ve saat kontrolündeki diğer genlerin promotörlerinde E-box (CACGTG) bölgesine bağlanır. PER ve CRY proteinlerinin oluşturdukları heterodimer kazein kinaz I ε (CKIε) ile etkileşip çekirdeğe girer ve burada CRY, BMAL1:CLOCK 'a bağlı transkripsiyonun negatif düzenleyicisi olarak davranır. Fare üzerindeki genetik çalışmalar, ana saati moleküler seviyede düzenleyen daha birçok saat bileşeninin olduğunu gösterdi. BMAL1:CLOCK transaktivasyonu üzerinde etkili olan bileşenleri tanımlamak amacıyla yüksek kapasiteli (high troughput) lusiferaz tarama yöntemi kullanılarak 1400 adet memeli transkripsiyon faktörü taranmıştır. İlk tarama, WW bölgesi içeren transkripsiyon düzenleyici protein 1 (WWTR1)'in Per1 promotörü üzerindeki BMAL1:CLOCK transkripsiyon aktivitesini yüksek oranda baskılayan en iyi aday proteinlerden biri olduğunu gösterdi. Bu çalışmada, ko-immünopresipitasyon ve iki molekül floresan tamamlama analizini(BiFC) kullanarak WWTR1'in bu baskı faaliyetini Bmal1 ile fiziksel iletişime girerek gerçekleştirdiğini kanıtladım. WWTR1 proteininin sirkadiyen saatteki etkisini görmek için, NIH3T3 Per1: dluc ve U2-OS Bmal1: dluc hücre hatlarında Wwtr1 shRNA kullanılarak baskılandı. Her iki hücre hattında salınımın ritm genliğinde düşüş ve daha erken faz kaydedildi. Ek olarak, Wwtr1 ifadesinin düşüşü, çekirdek saat genlerinin transkripsiyonel düzenlenişini, özellikle Bmal1 ve Cry1 transkripsiyonunu etkiledi. Dahası, WWTR1; Cry1 ve Bmal1 promotörleri üzerinde yardımcı aktivatör gibi davranmaktadır. ChIP analizi ayrıca Cry1 promotörünün WWTR1 tarafından etkilendiğini gösterdi. Bütün bu sonuçlar, WWTR1'in BMAL1:CLOCK transaktivasyonunu baskılayarak ve Bmal1 ile Cry1 transkripsiyonel seviyesini düzenleyerek sirkadiyen ritmi düzenlediğini ve bu sebeple potansiyel yeni bir saat bileşeni olabileceğini önermektedir.
Özet (Çeviri)
Circadian clocks are self-sustained time-keeping systems that generate circadian rhythms with a period of approximately 24 hours. Circadian clocks are internal pacemakers that influence human physiology, endocrinology, xenobiotic detoxification, cell growth, and behavior. In mammals, the circadian clock mechanism involves several proteins that participate in positive and negative transcriptional feedback loops. Proteins involved in the positive feedback loop include BMAL1 and CLOCK proteins. These proteins form heterodimers and bind to E-box elements (CACGTG) in promoter of period (Per), cryptochrome (Cry) and other clock-controlled genes. PER and CRY proteins form heterodimers that interact with casein kinase I ε (CKIε) and then translocate into the nucleus where CRY acts as a negative regulator of BMAL1:CLOCK driven transcription. Genetic studies on mouse indicated that indeed there are more core clock components to regulate core clock at the molecular level. To identify components that have an effect on the BMAL1:CLOCK transactivation, high-throughput luciferase reporter assay was utilized to screen 1400 mammalian transcription factors. Initial screening showed that WW domain-containing transcription regulator protein 1 (WWTR1) is one of the top candidates that showed high repression activity for BMAL1:CLOCK driven transcription on Per1 promoter. Herein, I demonstrate that this repression activity is achieved by physical interaction of the WWTR1 with Bmal1 protein with co-immunoprecipitation and bi-molecular fluorescence complementation assay (BiFC). To see its effect on the circadian clock, Wwtr1 was downregulated by shRNA in NIH3T3 Per1: dluc and U2-OS Bmal1: dluc cell lines. There was damping in amplitude and advance in phase of oscillation of rhythm in both cell lines. Additionally, knockdown of Wwtr1 affected the transcriptional regulation of the core clock genes, especially transcription of the Bmal1 and Cry1 genes. Furthermore, WWTR1 appears to acts as co-activator on Cry1 and Bmal1 promoters. ChIP analysis also demonstrates WWTR1 occupation on Cry1 promoter. Collectively all these results suggest a potential new core clock component, WWTR1, for the regulation of circadian rhythms by repressing BMAL1:CLOCK transactivation and by regulating Bmal1 and Cry1 transcriptional level.
Benzer Tezler
- The role of Protein Kinase R in lipotoxicity
Protein Kinaz R'nin lipotoksisitedeki rolü
BÜŞRA YAĞABASAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Moleküler Tıpİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EBRU ERBAY
- Arabidopsis thaliana'da kombine kuraklık ve azot açlığı ile ilişkili mikroRNAların transkriptomik analizleri
Transcriptomic analyzes of microRNAs associated with combined drought and nitrogen starvation in Arabidopsis thaliana
EMMANUELA LEMNYUY WIRSIY
Doktora
Türkçe
2025
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ÇAKIR
- Identification of modulatory functions of TP53, estrogen signaling, and 14q32.31 mirna cluster on chrna5 knock-down expression profile and development of syneRgy APP
Tp53, östrojen sinyal yolaği, ve 14q32.31 miRNA grubu'nun CHRNA5 deplesyon ifade profili üzerine etkilerinin belirlenmesi ve syneRgy uygulamasının geliştirilmesi
AYŞE GÖKÇE KEŞKÜŞ
Doktora
İngilizce
2021
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiSinir Bilimleri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Mide kanserinde IGF-1, PAPP-A, IGFBP- 4 ve IGFBP-5'in serum konsantrasyonlarının ve in-vitro mRNA ekspresyonlarının belirlenmesi ve kemoterapötik ajan kullanımının hücre hattına etkisi
Determination of serum concentrations and in-vitro mrna expression of IGF-I, PAPP-A, IGFBP-4, and IGFBP-5 in gastric cancer and the effect of chemotherapeutic agents on the cell line
BETÜL CEYLANER
Doktora
Türkçe
2026
BiyolojiAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiBiyokimya ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TARIK BAYKAL
DOÇ. DR. DENİZ YÜCEL