Structural and functional characterization of the CXXC-type zinc finger protein 5 (CXXC5)
CXXC-tipi çinko parmak 5 proteinin (CXXC5) yapısal ve fonksiyonel karakterizasyonu
- Tez No: 530219
- Danışmanlar: PROF. DR. MESUT MUYAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyoloji, Biochemistry, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Östrojen hormonları, özellikle 17β-estradiol (E2), meme dokusu dahil olmak üzere birçok dokunun fizyolojisi ve patofizyolojisinde rol oynamaktadır. CXXC tipi çinko parmak protein 5 (CXXC5)'in ekspresyonunu östrojen reseptör α aracılığıyla E2 ile regüle edilmektedir. CXXC5'in yapısal ve fonksiyonel özelliği ve hücre içindeki rolü henüz bilinmemektedir. Yüksek derecede korunmuş bir çinko parmak-CXXC domaini (ZF-CXXC) nedeniyle, CXXC5 transkripsiyonel olarak aktif olan DNA bölgelerindeki metile olmamış CpG'lere bağlanan ZF-CXXC protein ailesinin bir üyesi kabul edilmektedir. Bu bağlanmanın, sitosin metilasyonunu engelleyerek ve DNA'yı modifiye eden enzimlerin bu bölgede yoğunlaşmasını sağlayarak, epigenetik bir rol oynadığı düşünülmektedir. CXXC5 proteinin yapısal ve fonksiyonel özelliği ve hücre içerisindeki rolü henüz bilinmemektedir. Ancak son yıllarda CXXC5 üzerine yapılan çalışmaların sayısı artmaktadır. Tüm bu çalışmalar, çeşitli sinyal yolakları tarafından düzenlenen hücre çoğalması, farklılaşması, metabolizması ve/veya ölümünde CXXC5'in epigenetik faktör ve/veya kromatin düzenleyici komplekslerin bir protein partneri olarak transkripsiyonlarda rol oynadığı öne sürülmüştür. Bu tez çalışmasında, tam uzunluktaki (full-length) CXXC5 proteini rekombinant olarak üretildi ve saflaştırıldı. Saflaştırılmış CXXC5 proteininin metile olmamış DNA'ya bağlanan bir protein olduğu gösterildi. Etkileşim gösteren proteinleri belirleyebilmek için, insan meme kanser hücrelerinden türemiş bir hücre modelinde olası protein partnerleri, yakınlığa-bağlı biyotin tanımlaması ve mass spektrometri analizi (BioID-MS) ile tarandı. Eş-immünçökeltme yöntemi, in situ protein etkileşimlerini doğrulamak için kullanıldı. Sıvı kromatografisi-ardışık kütle spektrometresi (LC-MS/MS) analizi sonucu elde edilen proteinler arasından MeCP2, MAZ ve EMD proteinlerin CXXC5 ile etkileşim gösterdiği doğrulandı. Çinko parmak CXXC domainin bu bağlanma için gerekli olduğu gösterildi. Bu sonuçlar, CXXC5'in E2 ile düzenlenen hücre çoğalma mekanizmalarındaki rolünün anlaşılmasına katkılar sağlayabilir.
Özet (Çeviri)
Estrogen hormones, particularly 17β-estradiol (E2), are involved in the regulation of physiological and pathophysiological functions of many organs and tissues including breast tissue. The expression of CXXC type zinc finger protein 5 (CXXC5) gene is regulated by E2 through estrogen receptor α. Due to a highly conserved zinc-finger CXXC domain (ZF-CXXC), CXXC5 is considered to be a member of ZF-CXXC family, which binds to non-methylated CpG dinucleotides of transcriptionally active DNA regions. This binding is thought to play critical roles in epigenetic modulation of transcription through the prevention of cytosine methylation and the recruitment of DNA modifying enzymes. The structure and function of CXXC5 and its role in cellular events are yet unclear. However, accumulating evidence is suggesting that CXXC5 is involved in transcriptions as a transcription factor, co-regulator and/or epigenetic factor. In this PhD thesis, I successfully expressed and purified the full-length CXXC5 protein, with which I showed that CXXC5 is a non-methylated CpG DNA binding protein and that the ZF-CXXC domain is indeed responsible for the ability of the protein to interact with DNA. Since proteins exert their functions in the context of dynamically changing interacting protein network, I envisioned that identification of interacting protein partners of CXXC5 would be a critical step in the elucidation of cellular function of the protein. To address this issue, I performed proximity dependent biotinylation assay (BioID) in a cell line model derived from breast adenocarcinoma. Of the identified proteins by Liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), I validated that CXXC5 protein interacts with MeCP2 (MethylCpG binding protein 2), MAZ (Myc-associated Zinc Finger Protein) and EMD (Emerin) proteins by co-immunoprecipitation assay. I found that the zinc finger domain of CXXC5 is necessary for protein interaction as well. The findings of this study could provide important insights into the mechanism of CXXC5 actions in E2- mediated cellular events.
Benzer Tezler
- Initial characterization of CXXC5 as a putative DNA binding protein
Potensiyel olarak DNA'ya bağlanan CXXC5 proteininin ön karakterizasyonu
PELİN YAŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT MUYAN
- Epigenetic characterization of CXXC5 gene locus
CXXC5 gen lokusunun epigenetik karakterizasyonu
GİZEM KARS
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT MUYAN
- Structural and functional characterization of an intramembrane peptidase and a non-peptidase homolog
Başlık çevirisi yok
SİBEL KALYONCU
- Biophysical and functional characterization of wheat metallothionein at molecular level
Moleküler düzeyde buğday metallothionein'nin biyofiziksel ve fonksiyonel karakterizasyonu
FİLİZ YEŞİLIRMAK
Doktora
İngilizce
2008
BiyofizikSabancı ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİKMET BUDAK
PROF. DR. ZEHRA SAYERS GÖKHAN
- Misel oluşturabilen, biyouyumlu, biyobozunur, pozitif yüklü polimerik malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and characterization of micelle-forming, biocompatible, biodegradable and positively charged polimeric biomaterials
AYŞE KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEVİL DİNÇER