Mechanistic dissection of the centriole duplication and ciliogenesis proximity interaction maps
Sentriyol duplikasyonu ve sil biyogenezi proksimite etkileşim haritalarının aydınlatılması
- Tez No: 523549
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF NUR FIRAT KARALAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Sentrozom hayvan hücrelerinde hücre kutuplaşmasından hücre bölünmesine, çeşitli hücresel süreçlere katılan ana mikrotübül organize merkezidir. Sentrozomun merkezi sentrozomla ilişkili perisentriyolar materyali bağlayan mikrotübül tabanlı iki silindrik yapı olan sentriyollerden oluşmuştur. Önemli şekilde, sentriyoller flagellum ve sil organellerinin, gelişimsel olarak önemli sinyal yolaklarında rol oynayan bir duyu organeli olan primer sil de dahil olmak üzere, oluşumunda bazal yapılar olarak rol oynarlar. Sentrozom ve sil yapılarının çalışmalarının bozulması kanser ve siliyopatiler dahil olmak üzere birçok çeşitli insan hastalığıyla ilişkilidir. Bu hastalıklara karşı yeni tanı ve tedavi yaklaşımları geliştirmek için, sentrozom/sil kompleksinin biyogenezi ve çalışmasını düzenleyen mekanizmaları aydınlatmak gereklidir. Bunun için de sentrozomu meydana getiren parçaların ve bu parçalar arasındaki etkileşimlerin tespiti gereklidir. Bu tezde, sentrozom ve sil biyogenezinde rol oynadığı bilinen proteinlere yakın proteinler olarak belirlediğimiz iki yeni sentrozom proteini olan CEP103'ün ve CCDC66'nın fonksiyonel karakterizasyonuna odaklandık. CEP103'ün birden fazla sil oluşturan epitel hücrelerinin farklılaşması sürecinde anlatımı artmaktadır ve sıfırdan sentriyol üretiminde rol oynayan sentriyol duplikasyon proteini CCDC67'ye proksimite göstermektedir.CEP103'ün sentrozoma ve bazı hücrelerde sentriyolar satellitlere lokalize olduğunu gösteren, laboratuvarımızdaki CEP103 ile ilgili daha önceki keşifleri destekleyen. bilgilere ulaştık. Yüksek çözünürlükte aldığımız mikroskop görüntüleri, CEP103'ün, sentriyol iplik proteinleri ile kısmen ortak lokalizasyonu olan proksimal bir perisentriyolar materyal proteini olduğunu gösterdi. CEP103 mitozda iğ ipliklerine ve mikrotübüllere; telofazda ise mitotik köprüye lokalize olduğu dinamik bir lokalizasyon desenine sahiptir. In vivo ve in vitro deneyler, CEP103'ün mikrotübül ilişkili bir protein olduğunu belirledi. CEP103'ün farklı bölgesini temsil eden mutant parçaların analizi, proteinin karboksil ucunun sentrozom ve microtübül lokalizasyonu için gerekli olduğunu gösterdi. CEP103'ün proksimite bağımlı biyotinlenmesi deneyleri proteinin sentrozom ve sentriyolar satellitlerle olan geniş etkileşim ağını ortaya çıkardı. Lokalizasyon ve bağışıklık çöktürme deneyleri, CEP103'ün öncül sentriyollerin oluşumunda rol oyanyan iki sentriyol duplikasyon proteini olan CCDC67 ve CEP63 ile etkileştiğini gösterdi. Laboratuvarımızdaki deneyler, CCDC66'yı sil oluşumu ve trafiğinde rol oynayan bşr sentrozom,sil ve mikrotübül proteini olarak belirledi. Bu fonksiyonların moleküler mekanizmalarına ışık tutmak amacıyla, BioID çöktürme deneyleri ile belirlediğimiz CCDC66'nın aday etkileşim partnerleri ile yaptığımız bağışıklık çöktürme deneylerinde, CCDC66'nın sil biyogenezi proteinleri olan PCM1 ve CEP290 ile etkileştiğini gösterdik. CCDC66'nın farklı bölgelerini temsil eden parça mutantları ile yaptığımız yapı fonksiyon deneylerinde retina dejenerasyondan sorumlu mutant parçanın PCM1 ile etkileşmediğini keşfettik. Bu sonuç, CCDC66'nın PCM1 ile etkileşiminin retina gelişiminde önemli olduğunu gösterdi. Kısacası, yaptığımız çalışma sentriyol duplikasyonu ve sil oluşumunda düzenleyici rol oynayan yeni proteinler keşfetti ve sentrozom/sil biyogenezinin mekanizmalarını anlamamıza katkıda bulundu.
Özet (Çeviri)
The centrosome is the main microtubule-organizing center in animal cells, participating in a variety of cellular processes from cell polarization to cell division. The core of the centrosome consists of two cylindrical microtubule-based structures termed centrioles, which recruit a matrix of associated pericentriolar material. Importantly, centrioles function as basal bodies for nucleating the formation of flagella and cilia, including the primary cilium, a sensory organelle for receiving and transmitting developmentally important signaling pathway. Centrosome and cilium dysfunction are associated with a variety of human diseases including cancer and ciliopathies. To develop new diagnostic and therapeutic approaches for these diseases, it is essential to elucidate the mechanisms that regulate the biogenesis and function of the centrosome/cilium complex, which requires the identification of the parts list for the centrosome and mapping the interaction among these parts. In this thesis, we focused on functional characterization of two novel centrosome proteins, CEP103 and CCDC66, which we identified as proximity partners of known centriole duplication and ciliogenesis proteins. CEP103 is upregulated in early differentiation of multiciliated epithelial cells and has high proximity to the de novo centriole duplication protein CCDC67. Supporting these earlier finding in our laboratory, we showed that CEP103 localizes to the centrosome and in part to satellites in a subset of cells. High resolution imaging experiment identified CEP103 as a proximal protein of the PCM, with partial co-localization with centriole fiber proteins. CEP103 has a dynamic localization patter during cell cycle, where it localizes to the spindle poles and microtubules during mitosis and central spindle during telophase. In vivo and in vitro experiments defined CEP103 as a microtubule associated protein. Analyses of the CEP103 truncation mutants revealed that the C terminal half of the protein was required for its localization to the centrosome and microtubules. Proximity dependent biotinylation of CEP103 revealed its extensive interactions with centrosome and centriolar satellite proteins. In o-localization and co-immunoprecipiation experiments, we showed that CEP103 interacts with CCDC67 and CEP63, two centriole duplication proteins that mediate formation of procentrioles during initiation phase. Work from our laboratory identified CCDC66 as a component of the centrosome, cilium and microtubules with functions during cilium formation and trafficking. To gain insight into the molecular mechanism of these functions, we performed immunoprecipiation experiments with the candidate interacting partners of CCDC66 identified by BioID pulldowns and showed that CCDC66 forms a complex with the ciliogenesis proteins PCM1 and CEP290. In structure-function experiments using truncation mutants, the retinal degeneration mutant form of CCDC66 did not interact with PCM1, suggesting that its interaction with PCM1 and proper function at the centrosome is important for retinal development. Together, our work identified new regulatory proteins of centriole duplication and cilium formation and contributed to our understanding of the mechanisms of centrosome/cilium biogenesis and function.
Benzer Tezler
- Mechanistic modeling of drilling forces and study of residual stresses in drilling of compacted graphite iron
Kompakt grafitli dökme demirde delik delme işleminin mekanistik modellemesi ve kalinti gerilmelerin incelenmesi
KAVEH RAHIMZADEH BERENJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BAKKAL
- The Implications of the use of Building Environmental Assessment Tools within the Building Practice in Turkey
Türkiye'de Yeşil Bina Sertifika Sistemlerinin Bina Tasarım ve Yapım Süreçlerine Etkisi
IŞIL RUHİ SİPAHİOĞLU
Doktora
İngilizce
2013
MimarlıkPolitecnico di MilanoYapı Bilgisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NICCOLO ASTE
YRD. DOÇ. DR. LAVINIA CHIARA TABLIABUE
- Numerical investigation of the bubble departure and lift-off boiling model with the implementation of Taguchi method
Taguchi metodu uygulaması ile kabarcık sürüklenme ve ayrılma kaynama modelinin sayısal incelemesi
MERT YALÇIN ZENGİNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR
- Kumarin-pirazol-triazin halkası içeren floresans melez moleküllerin sentezi, fotofiziksel özellikleri ve anyon algılayıcısı olarak kullanılma potansiyelinin incelenmesi
The synthesize of the fluorescence hybride molecules that have coumarine-pyrazol/pyrazolone-triazine ring, the examination of photophysical features and potential as anion sensor
MELTEM ALKIŞ
- Endosiklik ve eksosiklik halkalı enonların karbenler ile reaksiyonları
Reactions of endocyclic and exocyclic enones with carbenes
SEVAL ŞENER
