Dynamics of selected DNA damage response proteins

Abstract

Buněčná odpověd' na poškození DNA (DNA damage response) představuje kriti- cky důležitou signalizační sít', která ochraňuje celistvost genomu a brání vzniku rakoviny. Studium odpovědi na poškození DNA má tudíž zásadní klinický výz- nam a proteiny účastnící se této signalizace jsou slibnými cíli léčiv. Ačkoliv byly dosaženy značné pokroky v popisu interakcí jednotlivých proteinů této signali- zace, stále potřebujeme lépe porozumět komplexnímu chování celé signální sítě. Jedním z přístupů, který nám v tomto může pomoci, je popsání dynamiky klíčo- vých proteinů této signalizace v různých podmínkách. Prvním cílem této práce bylo popsat časovou dynamiku vybraných proteinů odpovědi na poškození DNA po různých genotoxických insultech, konkrétně po γ-ozáření a UV-C ozáření. Uká- zali jsme, že zatímco určité proteiny jsou aktivovány v jednom spojitém pulzu, jiné vykazují aktivaci v sérii pulzů. Na buněčné linii MCF7 jsme po γ-ozáření pozorovali již dříve popsané pulzy p53. Nicméně, na buněčné linii U2OS jsme po γ-ozáření detekovali spojitý nárůst hladin p53. Stejnou dynamiku p53 jsme pozorovali i po UV-C ozáření. Navrhujeme, že dynamika p53 závisí na účin- ném zapojení negativní zpětné vazby mezi kinázami aktivujícími p53 a fosfatázou Wip1. V druhé části této...

DNA damage response (DDR) represents a vital signaling network that protects genome integrity and prevents development of cancer. Therefore the study of DDR is of a crucial clinical importance and DDR proteins are promising therapeu- tic targets. Although the great advances have been made mapping out interac- tions between individual DDR proteins, better understanding of complex behav- ior of this network is still needed. One approach, which might help us in this task, is to describe the dynamics of key proteins under different conditions. The first objective of this study was to investigate whether the temporal dynamics of selected DDR proteins differ upon different genotoxic insults, particularly upon γ- irradiation and UV-C irradiation. We showed that under certain insult some DDR proteins exhibit a monotone continuous activation pulse, while the activation of others triggers a series of pulses. We observed a previously described pulsative dynamics of p53 after γ-irradiation in MCF7 cells. Interestingly, we detected a monotone increase of p53 in U2OS after γ-irradiation and similar dynamics upon UV-C irradiation. We suggest that p53 dynamics depends on the presence or ab- sence of effective negative feedback loops between the upstream p53-activating kinases and Wip1 phosphatase. In the second...