Analyse des Baz2B Proteins und seiner Rolle in der Krebsentstehung
Biochemie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Chromatinremodeler sind molekulare Maschinen, die den Zugang zur DNA regulieren und eine Schlüsselrolle bei der zellulären Differenzierung, dem Wachstum und der Homöostase spielen. Es ist daher nicht überraschend, dass diese Proteine einen Einfluss auf Gesundheit und Krankheit im menschlichen Organismus haben. Innerhalb dieser Komplexe fungieren Baz2A und Baz2B als nichtkatalytische Untereinheiten. Während Baz2A bereits umfassend untersucht wurde, ist Baz2B noch relativ unerforscht. Unsere Forschung hat einen wichtigen Beitrag zur Charakterisierung von Baz2B geleistet. Diese Studie enthüllt die komplizierte Landschaft der Chromatinumstrukturierung und klärt die zentrale Rolle von Baz2B in zellulären Prozessen auf. Die Ergebnisse unterstreichen die potenzielle Bedeutung von Baz2B für die Proliferation von Krebszellen und eröffnen spannende Möglichkeiten für weitere Untersuchungen in diesem Bereich. Wir haben entdeckt, dass die an die TAM-Domäne von Baz2B angrenzenden Regionen AT- Haken-Motive enthalten, die sowohl an RNA als auch an DNA binden können. Darüber hinaus haben umfangreiche Analysen die kritische Rolle sowohl der TAM-Domäne von Baz2B als auch der benachbarten AT-Haken bei der Ermöglichung robuster Interaktionen mit Nukleinsäuren bestätigt. Molekulardynamiksimulationen gaben weitere Einblicke in die elektrostatische Natur dieser Wechselwirkungen und ermöglichten ein Verständnis des dynamischen Verhaltens der Baz2B-TAM-Domäne und der angrenzenden AT-Haken in Gegenwart von Nukleinsäuren. Bei der Untersuchung der Bromodomäne, von der bekannt ist, dass sie acetylierte Histonschwänze erkennt, haben wir festgestellt, dass sie isoliert nicht direkt mit der DNA interagiert, dass aber im Kontext des gesamten Baz2B-Proteins die Möglichkeit von Nukleinsäure-Interaktionen besteht. Diese Erkenntnis trägt zu unserem Verständnis von Bromodomänen bei, die sich als therapeutische Ziele bei Krankheiten wie Krebs erwiesen haben. Unsere Studie befasst sich auch mit Mutationen in der Bromodomäne von Baz2B, die mit menschlichen Krebserkrankungen in Verbindung gebracht wurden. Durch Struktur- und Bindungsanalysen konnten wir eine veränderte thermische Stabilität und Bindungsaffinität feststellen. Dies deutet auf einen potenziell ausnutzbaren Mechanismus bei der Krebsprogression hin und stellt eine Entdeckung in diesem Bereich dar. Diese Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung gezielter Hemmstoffe von Baz2B und seinem Gegenstück Baz2A und bieten vielversprechende Aussichten für die Entschlüsselung der dynamischen Mechanismen, die unser Erbgut kontrollieren. Darüber hinaus wurde die Wirkung eines modifizierten DNA-Analogons, 5-(6-Azidohex-2-ynyl)cytosin (ahyC), auf die Nukleosomenbildung untersucht. Dabei zeigte sich, dass es mit 5-Methylcytosin (mC) kompatibel ist und sich anders verhält als dieses, was neue Einblicke in das biophysikalische Verhalten modifizierter DNA und in das Design synthetischer Nukleosomen ermöglicht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Enhanced nucleosome assembly at CpG sites containing an extended 5-methylcytosine analogue. Nucleic Acids Research, 50(11), 6549-6561.
Tomkuvienė, Miglė; Meier, Markus; Ikasalaitė, Diana; Wildenauer, Julia; Kairys, Visvaldas; Klimašauskas, Saulius & Manelytė, Laura
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Biochemical and cellular insights into the Baz2B protein, a non-catalytic subunit of the chromatin remodeling complex. Nucleic Acids Research, 52(1), 337-354.
Breindl, Matthias; Spitzer, Dominika; Gerasimaitė, Rūta; Kairys, Visvaldas; Schubert, Thomas; Henfling, Ramona; Schwartz, Uwe; Lukinavičius, Gražvydas & Manelytė, Laura
