Palmitoylation dynamics in cell division
Hücre bölünmesi sürecinde palmitolasyon dinamikleri
- Tez No: 974576
- Danışmanlar: PROF. DR. NURHAN ÖZLÜ SICAKKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyokimya, Biology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hücre döngüsü başlıca translasyon sonrası modifikasyonlarla düzenlenir. Fosforilasyon, hücre döngüsü ilerleyişinin en iyi bilinen bir düzenleyicisi olsa da, palmitolasyonun bu süreçteki rolü sistematik olarak karakterize edilmemiştir. Bu tez, hücre döngüsünde palmitoilasyonun düzenleyici rolünü araştırmaktadır. Dinamik palmitoilasyon değişimlerini profillemek için çalışma, SILAC tabanlı metabolik işaretlemeyi klik kimyası ile birleştirmektedir. HeLa hücreleri, ağır ve hafif izotoplarla etiketlenmiş ve sırasıyla mitoz ve interfaz evrelerine senkronize edilmiştir. 17-ODYA ile metabolik olarak işaretlendikten sonra, palmitole proteinler klik kimyası aracılığıyla biyotinlenmiş ve streptavidin zenginleştirilme yöntemiyle çöktürülmüştür. Kantitatif analizde 3239 protein tanımlanmış, bunlardan 741'inde interfaz ve mitotik hücreler arasında anlamlı palmitolasyon değişiklikleri saptanmıştır. Bu proteinlerin 381'i mitoz-selektif, 360'ı ise interfaz-selektif palmitole proteinler olarak tanımlanmıştır. Ayrıca, mitoz ve sitokineze senkronize edilmiş hücrelerde 2,678 protein tanımlanmıştır. Bu proteinlerden 83'ünün mitozda, 109'unun ise sitokinezde anlamlı düzeyde palmitoillenmiş olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, palmitoilasyonun hücre döngü-süne bağlı şekilde düzenlendiğini göstermektedir. RNAi tabanlı fonksiyonel tarama, ZDHHC5'in hücre bölünmesinde kilit bir düzenleyici olduğunu ortaya koymuştur; bu enzimin eksikliği, sitokinezin uzamasına ve çok çekirdekli hücre oranında artışa yol açmaktadır. Ayrıca, palmitoilasyon ile fosforilasyon arasında dikkat çekici bir karşılıklı etkileşim gözlemlenmiştir. Bu etkileşim en belirgin şekilde mitotik proteinlerde görülmüştür. Fosfoproteom verisinde yer alan en büyük küme olan mitoz-selektif Küme 4 (Cluster 4), palmitoilasyon ve fosforilasyon tarafından birlikte düzen-lenmesi muhtemel proteinler açısından en zengin kümedir \cite{karayel2018comparative}. Sitokinez sırasında ZDHHC5'in enzimatik rolünü araştırmak üzere CRISPR/Cas9 aracılığıyla \textit{ZDHHC5} gen silinmiş hücre hattı oluşturulmuştur. Bu hücrelerde yapılan etiketsiz kantitatif proteomik analiz, sitokinezde ZDHHC5'in 210 potansiyel hedef substratını tanımlamıştır. Bulgular, lipid tabanlı modifikasyonların hücre bölünmesi mekanizmalarını koordine etmede potansiyel bir rol oynadığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The cell cycle is mainly regulated by post-translational modifications. While phos- phorylation is well-established regulator of the cell cycle progression, the role of palmitoylation in this process has not been systematically characterized. This the- sis investigates the regulatory role of palmitoylation in the cell cycle. To profile dynamic palmitoylation changes this study combines SILAC-based metabolic label- ing with click chemistry. HeLa cells were labelled with heavy and light isotopes and synchronized to mitosis and interphase, respectively. After metabolic labeling with 17-ODYA, palmitoylated proteins are biotinylated by click chemistry and enriched using streptavidin pulldown. Quantitative analysis identified 3,239 proteins, 741 of which showed significant changes in palmitoylation between interphase and mitotic cells. Among these, 381 proteins are enriched as mitosis selective and 360 as inter- phase selective palmitoylated proteins. Furthermore, quantitative analysis identifies 2678 proteins in cells synchronized at mitosis and cytokinesis. Among these, palmi- toylation of 83 proteins are significant in mitosis while 109 proteins are significant in cytokinesis. The results suggest that palmitoylation is regulated in a cell cycle- dependent manner. RNAi-based functional screening identifies ZDHHC5 as a key regulator of cell division, with its depletion resulting in prolonged cytokinesis and an increase in multinucleated cell rate. A remarkable crosstalk between palmitoy- lation and phosphorylation is observed. The most significant interaction between palmitoylation and phosphorylation is observed in mitotic proteins. The mitosis- selective cluster (Cluster 4) is identified as the largest cluster in the phosphopro- teome dataset [Karayel et al., 2018]. Cluster 4 is most enriched in proteins that are likely co-regulated by both palmitoylation and phosphorylation. A CRISPR/Cas9 mediated ZDHHC5 knockout (KO) cell line was constructed to investigate its en- zymatic role during cytokinesis. Label-free quantitative proteomics analysis of the KO cells identified 210 potential candidate substrates of ZDHHC5 at cytokinesis. The findings indicate a potential role for lipid-based modifications in coordinating cell division mechanisms.
Benzer Tezler
- The investigation of plasma membrane localization and molecular function of PCDH7 and CLIC4 during cell division
Hücre bölünmesi sırasında PCDH7 ve CLIC4'ün plazma membranı lokalizasyonunun ve moleküler fonksiyonunun araştırılması
BESTE SENEM DEĞİRMENCİ ALPER
Doktora
İngilizce
2025
BiyolojiKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN ÖZLÜ SICAKKAN
DR. NAZAN SANER
- Dissecting the role of estrogen receptor palmitoylation in breast cancer cells
Başlık çevirisi yok
ŞERİFE AYAZ GÜNER
- Endotelyal nitrik oksit sentaz açilasyonunun nitrik oksit sentezi ve vasküler reaktivite üzerine etkisi
The effects of endothelial nitric oxide synthase acylation on nitric oxide synthesis and vascular reactivity
FATOŞ İLKAY ALP
Doktora
Türkçe
2007
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. OSMAN ÖZDEMİR
- WNT--reseptör kompleksinin hücre membranı alanlarındaki aktivasyonunun moleküler mekanizmalarının anlaşılması
Understanding the molecular mechanisms of the WNT-receptor complex activation on cell membrane region
AYŞE YAĞMUR AZBAZDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Tıbbi BiyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE GÜNEŞ ÖZHAN