Dissection of in vitro behavior and microtubule association of centriolar satellites
Sentriyolar Satelit in vitro davranışı ve mikrotübül ilişkisinin teşrihi
- Tez No: 840527
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELİF NUR FIRAT KARALAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Sentriyolar satelitler, hayvan hücrelerinin ana mikrotübül düzenleme merkezi olan sentrozom çevresinde lokalize olan zarsız granüllerdir. Sentriyolar satelitler, mikrotübüller ve moleküler motorlarla etkileşime girer ve sentrozomların etrafında mikrotübüllere bağımlı bir şekilde hareket eder. Siliyopatiler, primer mikrosefali ve şizofrenide mutasyona uğramış olanlar da dahil olmak üzere 200'den fazla proteinle etkileşime giren pericentriolar materyal 1 (PCM1) proteini iskeleti sentriyolar satelitler oluşmaktadırlar. Hastalık bağlantılarıyla uyumlu olarak, birincil silyum düzeneği, Hedgehog sinyal yolağı, siliyer motilite, otofaji ve proteostaz gibi çeşitli hücresel süreçleri düzenledikleri bildirilmiştir. Sakinlerini depolayan, aktaran, değiştiren ve bir araya getiren hücresel makineler gibi hareket ederek işlevlerine aracılık ederler. Sentriyolar satelit fonksiyonları ve hücre bazındaki moleküler etki mekanizması açık olmasına rağmen, bunların nasıl bir araya getirildiği ve sürdürüldüğü hakkında çok az şey bilinmektedir. Bu soruyu ele almak için, PCM1'in biyofiziksel ve biyofiziksel özelliklerini karakterize ettim çünkü PCM1 proteini, sentriyolar satelitler oluşumu ve devamlılığı için gerekli tek proteindir. Faz ayrımı, çeşitli zarsız organellerin oluşmasına dair bir mekanizma olarak ortaya çıkmıştır. Bu nedenle, ana hipotezim, PCM1 proteinin faz ayrımı davranışı sergileyerek sentriyolar satelitleri oluşturmak için sitoplazmadan ayrıldığıydı. Sentriyolar satelit özellikleri olarak hücrelerde küre şeklindedirler, mitoz sırasında çözünürler ve füzyon ve bölünme olayları sergilerler. Bu özellikler, PCM1 proteinin faz ayrımına giderek oluşan zarsız bir granül yapı olan sentriyolar satelit oluşumunu sağladığına dair olan hipotezimi destekleyen faktörlerdir. Hipotezimi test etmek için, yoğunlaşma deneyleri, çözünürlük etiketinin çıkarılması ve çözücünün dış koşullarını manipüle etme işlemlerini kullandım. Bu deneylerden elde edilen sonuçlar, PCM1'in katı küresel kondensatları ve iskelet benzeri ağ yapılarını in vitro olarak bir araya getirdiğini gösterdi. Sentriyolar satelit oluşumuna katkıda bulunan PCM1 etki alanları hakkında daha fazla bilgi edinmek için yapılan lokalizasyon ve mikrotübül ilişkilendirme deneyleri, PCM1 proteinin merkezi bölgesinde bulunan 923-1200 amino asit sekansının mikrotübülleri in vitro ve in vivo olarak bağlayan ve demet haline getiren bir mikrotübül bağlanma bölgesi olduğunu göstermiştir. Mikrotübül bağlama bölgesine sahip olmayan mutant PCM1, mikrotübül bağlanma özelliğinden yoksundur. PCM1'in mikrotübül bağlanma fragmanı, hücrelerde mikrotübül ağının bozulması üzerine yoğunlaşır ve faz ayrımına giderek küresel kondensatlar oluştur. İn vitro deneylerde, PCM1 proteinin 923-1200 amino asit bölgesi, mikrotübüllerin dağılımı sonrası sıvı benzeri kondensatlar oluşturdu. Birlikte ele alındığında, bu sonuçlar, sentriyolar satelit yapısının oluşumuna katkıda bulunan ve sentriyolar satelitlerin mikrotübüllerle nasıl etkileşime girdiğine dair fikir veren bir mekanizma olarak faz ayrımını tanımlar.
Özet (Çeviri)
Centriolar satellites are membrane-less granules that localize around the main microtubule organizing center of animal cells, the centrosome. Centriolar satellites interact with microtubules and molecular motors and move around centrosomes in a microtubule-dependent way. They are scaffolded by pericentriolar material 1 (PCM1) protein, which interacts over 200 proteins including the ones mutated in ciliopathies, primary microcephaly, and schizophrenia. In agreement with their disease links, they have been reported to regulate a diverse array of cellular processes such as primary cilium assembly, Hedgehog signaling, ciliary motility, autophagy and proteostasis. They mediate their functions by acting as cellular machines that store, traffic, modify and assemble their residents. Although centriolar satellite functions and molecular mechanism of action are evident, little is known about how they are assembled and maintained. To address this question, I dissected the biophysical the biophysical properties of PCM1 because it is the only essential protein for centriolar satellite assembly and maintenance. Phase separation has emerged as a mechanism by which a variety of membrane-less organelles assemble. Therefore, my central hypothesis was that PCM1 phase separates to form centriolar satellites. Supporting my hypothesis, centriolar satellites are spherical in shape in cells, dissolve during mitosis and exhibit fusion and fission events. To test my hypothesis, I used condensation assays, removal of solubility tag and treatments of manipulating the external conditions of the solvent. Results from these experiments showed that PCM1 assembles solid spherical condensates and scaffold-like mesh networks in vitro. To gain further insight into the PCM1 domains that contribute to its assembly; localization and microtubule association experiments identified a 923-1200 aa. region in central PCM1 that binds and bundles microtubules in vitro and in vivo. The mutant PCM1 lacking the microtubule binding domain was compromised for microtubule association. The microtubule binding fragment of PCM1 formed condensates upon disruption of microtubule network in cells. In in vitro assays, this fragment formed liquid-like condensates in the absence of microtubules. Taken together, these results identify phase separation as a mechanism that contributes to the assembly of the centriolar satellite scaffold and provide insight into how centriolar satellites interact with microtubules.
Benzer Tezler
- Kornea doku mühendisliği için hibrit biyomateryal geliştirilmesi
Development of a hybrid biomateral for corneal tissue engineering
MERVE UYANIKLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL MURAT AYDIN
- Entomopatojen nematod heterorhabditis bacteriophora HBH hibrit irkinin in vivo ve in vitro üreti̇m sonrasi konukçu arama davranişlarinin araştirilmasi
Investigation of host-seeking behaviors of the entomopathogenic nematode heterorhabditis bacteriophora HBH hybrid strain after in vivo and in vitro production
AYDAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatBursa Uludağ ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ALPER SUSURLUK
- Parotis tümörlerinde in vitro olarak iki farklı çapta iğne biyopsisinin tümör ekimi açısından değerlendirilmesi
Evaluation of in vitro needle biopsy of two different diameters in parotid tumors in terms of tumor seedi̇ng
OSMAN MAMMADLI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Kulak Burun ve BoğazErciyes ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT ÇAĞLI
- Zirkonya implant sistemlerinin başarısızlık tipi ve kırılma direnci açısından değerlendirilmesi
Evaluation of zirconia implant systems in terms of failure TYPE and fracture strength
PELİN ATALAY
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2018
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN DERYA ÖZTAŞ
- MEMS sensor platform for vital monitoring under mri and intraocular pressure measurement
Yaşamsal işaretlerin ve göz içi basıncın ölçülmesine yönelik MEMS basınç ölçer platformunun geliştirilmesi
PARVIZ ZOLFAGHARI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU