CẢM ỨNG SỰ DIMER HÓA PROTEIN BỞI TRÌNH TỰ DNA CHỨA HAI CẤU TRÚC G-QUADRUPLEX

Đặng Thanh Dũng, Phan Thị Phượng Trang

Tóm tắt


 

Sự dimer protein đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các quá trình sinh học như phiên mã, sao chép, truyền tín hiệu, hoạt hóa enzyme...Do đó, kiểm soát sự dimer của protein sẽ giúp điều hòa các quá trình này trong tế bào. Trong nghiên cứu này, kiểm soát sự dimer hóa của protein được thực hiện bởi trình tự DNA chứa 2 cấu trúc G-quadruplex (2G4). Các protein chỉ thị CFP và YFP sẽ được dung hợp vào peptide RHAU tạo ra lần lượt RHAU-CFP và RHAU-YFP, sau đó sự dimer hóa protein sẽ được phân tích dựa vào sự trao đổi năng lượng giữa CFP và YFP khi 2 protein này gần với nhau bằng kĩ thuật FRET. Tính hiệu FRET được ghi nhận trong hỗn hợp RHAUCFP/RHAUYFP dưới sự hiện diện của 2G4. Điều đó cho thấy được 2G4 có khả năng cảm ứng sự hình thành dimer của protein dung hợp với peptide RHAU trong ống nghiệm. Kết quả này làm tiền đề cho những nghiên cứu về kiểm soát hoạt tính của những protein dimer chức năng bởi cấu trúc 2G4 trong những ứng dụng sinh hóa.


Từ khóa


2G4; CFP; Dimer; protein; YFP

Toàn văn:

PDF

Trích dẫn


Ahsan, A. (2016). Mechanisms of Resistance to EGFR Tyrosine Kinase Inhibitors and Therapeutic Approaches: An Update. Adv Exp Med Biol, 893, 137-153. doi:10.1007/978-3-319-24223-1_7

Bai, Y., Luo, Q., & Liu, J. (2016). Protein self-assembly via supramolecular strategies. Chem Soc Rev, 45(10), 2756-2767. doi:10.1039/c6cs00004e

Chao, Y., Shiozaki, E. N., Srinivasula, S. M., Rigotti, D. J., Fairman, R., & Shi, Y. (2005). Engineering a dimeric caspase-9: a re-evaluation of the induced proximity model for caspase activation. PLoS Biol, 3(6), e183. doi:10.1371/journal.pbio.0030183

Citri, A., & Yarden, Y. (2006). EGF-ERBB signalling: towards the systems level. Nat Rev Mol Cell Biol, 7(7), 505-516. doi:10.1038/nrm1962

Dang D.T., S. J., and Brunsveld L. (2012). Cucurbit [8] uril-mediated protein homotetramerization. Chemical Science, 3(9), 2679-2684.

Dang, D. T., Nguyen, H. D., Merkx, M., & Brunsveld, L. (2013). Supramolecular control of enzyme activity through cucurbit[8]uril-mediated dimerization. Angew Chem Int Ed Engl, 52(10), 2915-2919. doi:10.1002/anie.201208239

Dang, D. T., Nguyen, L. T. A., Truong, T. T. T., Nguyen, H. D., & Phan, A. T. (2021). Construction of a G-quadruplex-specific DNA endonuclease. Chem Commun (Camb), 57(37), 4568-4571. doi:10.1039/d0cc05890d

Dang, D. T., & Phan, A. T. (2016). Development of Fluorescent Protein Probes Specific for Parallel DNA and RNA G-Quadruplexes. Chembiochem, 17(1), 42-45. doi:10.1002/cbic.201500503

Dang, D. T., & Phan, A. T. (2019). Development of a ribonuclease containing a G4-specific binding motif for programmable RNA cleavage. Sci Rep, 9(1), 7432. doi:10.1038/s41598-019-42143-8

Hardwick, J. S., Kuruvilla, F. G., Tong, J. K., Shamji, A. F., & Schreiber, S. L. (1999). Rapamycin-modulated transcription defines the subset of nutrient-sensitive signaling pathways directly controlled by the Tor proteins. Proc Natl Acad Sci U S A, 96(26), 14866-14870. doi:10.1073/pnas.96.26.14866

Heddi, B., Cheong, V. V., Martadinata, H., & Phan, A. T. (2015). Insights into G-quadruplex specific recognition by the DEAH-box helicase RHAU: Solution structure of a peptide-quadruplex complex. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(31), 9608-9613. doi:10.1073/pnas.1422605112

Hynes, N. E., & Lane, H. A. (2005). ERBB receptors and cancer: the complexity of targeted inhibitors. Nat Rev Cancer, 5(5), 341-354. doi:10.1038/nrc1609

Khan, S. B., & Lee, S. L. (2021). Supramolecular Chemistry: Host-Guest Molecular Complexes. Molecules, 26(13). doi:10.3390/molecules26133995

Kochanczyk, T., Nowakowski, M., Wojewska, D., Kocyla, A., Ejchart, A., Kozminski, W., & Krezel, A. (2016). Metal-coupled folding as the driving force for the extreme stability of Rad50 zinc hook dimer assembly. Sci Rep, 6, 36346. doi:10.1038/srep36346

Maizels, N. (2015). G4-associated human diseases. EMBO Rep, 16(8), 910-922. doi:10.15252/embr.201540607

Maizels, N., & Gray, L. T. (2013). The G4 genome. PLoS Genet, 9(4), e1003468. doi:10.1371/journal.pgen.1003468

Mangal, S., Zielich, J., Lambie, E., & Zanin, E. (2018). Rapamycin-induced protein dimerization as a tool for C. elegans research. MicroPubl Biol, 2018. doi:10.17912/W2BH3H

Marianayagam, N. J., Sunde, M., & Matthews, J. M. (2004). The power of two: protein dimerization in biology. Trends Biochem Sci, 29(11), 618-625. doi:10.1016/j.tibs.2004.09.006

Mason, J. M., & Arndt, K. M. (2004). Coiled coil domains: stability, specificity, and biological implications. Chembiochem, 5(2), 170-176. doi:10.1002/cbic.200300781

Nguyen, H. D., Dang, D. T., van Dongen, J. L., & Brunsveld, L. (2010). Protein Dimerization Induced by Supramolecular Interactions with Cucurbit[8]uril. Angew Chem Int Ed Engl, 49(5), 895-898. doi:10.1002/anie.200904413

Pratt, M. R., Schwartz, E. C., & Muir, T. W. (2007). Small-molecule-mediated rescue of protein function by an inducible proteolytic shunt. Proc Natl Acad Sci U S A, 104(27), 11209-11214. doi:10.1073/pnas.0700816104

Rhodes, D., & Lipps, H. J. (2015). G-quadruplexes and their regulatory roles in biology. Nucleic Acids Res. , 43(18), 8627-8637.

Schreiber, S. L. (2021). The Rise of Molecular Glues. Cell, 184(1), 3-9. doi:10.1016/j.cell.2020.12.020

Schultz, L. W., & Clardy, J. (1998). Chemical inducers of dimerization: the atomic structure of FKBP12-FK1012A-FKBP12. Bioorg Med Chem Lett, 8(1), 1-6. doi:10.1016/s0960-894x(97)10195-0

Song, W. J., Sontz, P. A., Ambroggio, X. I., & Tezcan, F. A. (2014). Metals in protein-protein interfaces. Annu Rev Biophys, 43, 409-431. doi:10.1146/annurev-biophys-051013-023038

Truong, T. T. T., Cao, C., & Dang, D. T. (2020). Parallel G-quadruplex-mediated protein dimerization and activation. RSC Advances(10), 29957-29960. doi:doi: 10.1039/d0ra06173e




DOI: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.19.3.3364(2022)

Tình trạng

  • Danh sách trống