Strukturna karakterizacija faktora uključenih u popravak unakrsnog vezanja DNA-protein
Glavni istraživač
Unakrsna veza DNK-protein (eng. DNA-protein crosslink; DPC) je DNK lezija sa štetnim učincima na organizam, uključujući pojavu tumora, preuranjeno starenje i neurodegenerativne bolesti. DPC-i se pojavljuju usred nepovratnog kovalentnog vezanja proteina na DNK i kao takvi narušavaju sve DNK transakcije: replikaciju, transkripciju i popravak. Popravak DPC-a (DPCR) je stoga esencijalan stanični put koji se sve do nedavnih otkrića proteaza Wss1 i SPRTN nije smatrao posebnim putom popravka DNK oštećenja. Trenutno se malo zna o molekularnim mehanizmima i strukturama čimbenika uključenih u DPCR. Do danas, strukturne informacije o DPC-ovima i DPCR čimbenicima ograničene su na fragment koji sadrži aktivno mjesto SPRTN proteaze. Podaci na modelu kvasca ukazuju da SPRTN vjerojatno djeluje s ATP-ovisnom segregazom p97 obitelji AAA, još jednim bitnim proteinom povezanim s DPCR-om. Povrh toga, nedavno smo pronašli novu potencijalnu proteazu, ACRC (syn. GCNA), za koju se pokazalo da je povezana s DPCR-om. Trenutno nedostaju strukturni podaci o interakciji SPRTN-a sa DPC supstratima i p97 segregazom, kao i biokemijski i strukturni podaci o ACRC-u. Cilj nam je (1) okarakterizirati SPRTN:p97 kompleks i pretpostavljenu proteazu ACRC in vitro i in vivo, i (2) riješiti strukture humanih kompleksa SPRTN:DPC i SPRTN:p97 kao i strukturu ACRC proteina. Kompleksi SPRTN-a sa modelnim DPC-om i p97-om biti će rekonstituirani in vitro. Za dobivanje struktura visoke razlučivosti koristiti će se state-of-the-art krio-elektronski mikroskop sa faznom pločom i direktnim detektorom elektrona, dok će se za rješavanje strukture ACRC-a koristiti kristalografija zbog male veličine proteina. Predloženo istraživanje otkriti će mehanizme djelovanja DPCR-a na molekularnoj razini te pridonijeti području razvijanja inhibitora p97-a i SPRTN-a u svrhu liječenja raka i modulacije procesa starenja.