Project information
Role struktury guaninového kvadruplexu v interakci s vybranými proteiny

Guanínové kvadruplexy (G4) patria medzi nekanonické sekundárne štruktúry DNA. Sú tvorené tzv. guanínovými tetrádami, čo sú štyri planárne usporiadané guaníny viazané Hoogsteenovým párovaním báz. Na základe orientácie cukor-fosfátovej kostry vlákna DNA môžu zaujímať paralelnú, antiparalelnú či zmesnú konformáciu. Taktiež sa môžu tvoriť v rámci jedného, dvoch prípadne štyroch vlákien DNA. Výskyt G4 bol pozorovaný najmä v oblasti telomér, či v promotoroch rozličných génov, kde môžu mať regulačnú funkciu. Na základe sekvenačnej analýzy bolo odhalených viac ako 700 000 oblastí, ktoré môžu tvoriť G4 (PQS- potential G4-forming sequences) v rámci ľudského genómu. PQS sú taktiež významne zastúpené na hraniciach topologicky asociovaných domén (TAD), čo bolo pomerne nedávno objasnené prostredníctvom bioinformatických nástrojov. TAD sa uplatňujú v rámci organizácie chromatínu.
V tomto projekte sa budeme venovať štúdiu interakcií vybraných G4 s proteínom SAFA. Ten vo svojej štruktúre obsahuje C-koncovú RGG doménu, pričom RGG doména patrí medzi najčastejšie popisované G4 väzbové motívy spolu s tzv. motívom zinkového prstu. Bolo dokázané, že proteín SAFA sa uplatňuje ako pozitívny regulátor expresie génu oct4, a to väzbou v jeho promotorovej oblasti schopnej tvoriť G4. Proteín Oct4 sa spolu s ďalšími faktormi zapája do regulácie pluripotencie u embryonálnych kmeňových buniek, avšak obnovenie jeho expresie bolo odhalené pri viacerých druhoch nádorového bujnenia.
V nadväznosti na bakalársku prácu budeme skúmať interakcie pripraveného rekombinantného proteínu SAFA, jeho jednotlivých domén a odvodených oligopeptidov s DNA zaujímajúcou rôzne typy G4, prípadne s ďalšími sekundárnymi štruktúrami DNA. Tým budeme testovať špecifickosť tejto väzby vzhľadom ku konformácii DNA, ktorú budeme overovať prostredníctvom spektroskopických a elektromigračných metód. Interakcie s proteínmi budeme študovať biochemickými a molekulárne biologickými postupmi.