Функции мультимеризующих доменов инсуляторных белков Drosophila melanogaster

• Автор: Бончук, Артем Николаевич
• Шифр специальности: 03.01.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил.

Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Транскрипция у эукариот

1.1 Эукариотические РНК-полимеразы

1.2 Промоторы РНК-полимеразы II

1.3 Сборка комплекса РНК-иолимеразы II. Инициация транскрипции

2. Энхансеры

2.1 Открытие энхансеров

2.2 Общие свойства и разновидности энхансеров
2.2.1 Структура энхансеров
2.2.2 ß-глобиновый локус
2.3 Механизмы действия энхансеров
2.3.1 Контактные модели. «Прямое» взаимодействие энхансера и промотора. Медиатор
2.3.2 Альтернативные модели. Взаимодействие транскрипционных факторов с энхансером
2.3.3 Пространственная структура хроматина и функционирование энхансеров
3.3.4. Дальние взаимодействия в геноме прокариот
4. Инсуляторы
4.1.Инсуляторы Drosophila melanogaster
4.1.1.Gypsy
4.1.2.Scs/scs’
4.1.3. Инсуляторы регуляторной области гена Abdominal-B
4.2.Инсуляторные белки
ДНК-связывающис инсуляторные белки, содержащие «цинковые пальцы»
CTCF
BEAF
Mod(mdg)4
СР190
GAGA-фактор Drosophila melanogaster
4.3 Мультимеризующие домены в структуре транскрипционных факторов
ВТВ-домен
SCAN-домен
ZAD-домен

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Молекулярное клонирование
Выделение и очистка белков
Биохимические методы исследования белков in vitro
Методы функционального анализа in vivo
Дрожжевая двугибридная система
Работа с Drosophila melanogaster
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТЫ
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
Список используемых сокращений
Abd-B - Abdominal-B
Bcl-6 - В-cell lymphoma 6 protein
BEAF 32 - Boundary element-associated factor
BSA - Bovine serum albumin
BTB/POZ-домен - Bric-a-brac, Tramtrack, and Broad Complex/Poxvirus and zinc
linger
CP 190 - Ctntrosomal protein
CTCF - CCCTC - связывающий фактор
E(y)2 - Enhancer of yellow
Fab - Frontabdominal
GA- глутаральдегид
GAF - GAGA-factor
GST - глутатион-Б-трансфераза
HP1 — heterochromatin protein
hsp70 heat-shock protein
iab — inffaabdominal
Мер - Miscadestral pigmentation
MBP - Maltose binding protein
Mod(mdg4) - Modifier of mdg4
PRE - Polycomb Response Element
scs, scs1 - Specialized chromatin structure
Su(Hw) - Suppressor of Hairy wing
TRX - Thioredoxin
ZAD - Zinc finger associated domain - домен, ассоциированный с цинковыми
пальцами
Zw5 - Zeste-white

взаимодействия с другими В'ГВ-белками: Tramtvack (Bardwell and Treisman 1994; Pagans et al. 2002), Mod(mdg4) (Melnikova et al. 2004), Pipsqueak (Schwendemann and Lehmann 2002), Batman (Faucheux et al. 2003; Mishra et al. 2003). Кроме того, по всей видимости, именно ВТВ-домен необходим для взаимодействия GAGA-фактора с активатором транскрипции dTAFI1155 (Chopra et al. 2008), белком Corto, связывающим также белки Polycomb (Salvaing et al. 2003), и репрессорным комплексом Sin3, обладающим деацетилазной активностью (Espinas et al. 2000). Взаимодействие с факторами NURF и FACT осуществляется при помощи участков, фланкирующих «цинковый палец». Интересно, что ВТВ-домен GAGA-фактора - один из немногих способных к гетерологичным взаимодействиям с другими ВТВ-белками. Большинство известных ВТВ-доменов опосредуют димеризацию и взаимодействие с белками, не содержащими ВТВ.
Помимо привлечения хроматин-ремоделирующих факторов и активаторных/репрессорных комплексов есть данные, свидетельствующие об участии GAGA-фактора в процессах энхансер-промоторной коммуникации. Способность GAGA-фактора опосредовать взаимодействие между своими сайтами была продемонстрирована в гетерологичных модельных системах - в дрожжевой модельной системе (Petrascheck et al. 2005) и в лизате клеток млекопитающих, экспрессирующих GAGA-фактор (Mahmoudi et ai. 2002). В последнем случае показано, что для проявления эффекта достаточен ВТВ-домен, сшитый с «цинковым пальцем». В организме Drosophila коммуникаторная активность GAGA-фактора так и не была продемонстрирована. С другой стороны, ряд данных свидетельствует о том, что GAGA участвует в блокировании энхансер-промоторных взаимодействий - он необходим для инсуляторной активности Fab7-инсулятора (Schweinsberg et al. 2004) и промотора гена eve (Ohtsuki and Levine 1998). В то же время сайты связывания GAGA сами по себе не обладают инсуляторной активностью (Schweinsberg et al. 2004). Имеются данные о том, GAGA необходим для привлечения репрессорных белков группы Polycomb (Busturia et al. 2001; Mahmoudi el al. 2003; Mishra et al. 2003; Salvaing et al. 2003). Также известно, что GAGA участвует в дозовой компенсации у самцов (Greenberg et al. 2004) и клеточном делении (Bhat et al. 1996).
FIa С-конце GAGA-фактора находится глутамин-богатый домен. Описано две изоформы; GAGA-519 и GAGA-581, отличающиеся структурой глутамин-богатого домена (Benyajati et al. 1997). Показано, что эти изоформы выполняют в целом сходные функции, но все же не полностью заменяют друг друга (Greenberg and Schedl 2001). In vitro было показано, что глутамин-богатый домен способен связывать одноцепочечпую ДНК, образовывать мультимеры, изгибать ДНК (Wilkins and Lis 1999) и даже образовывать