Ccdc84'ün nükleer lokalizasyon sinyal dizisinin karakterizasyonu ve histon proteinleri H2A1A ve H2A1H ile etkileşimlerinin araştırılması
Characterization of nuclear localization signal sequence of CCDC84 and investigation of its interactions with histone proteins h2a1a and H2A1H
Yazar: İHSAN NALKIRAN
Danışman: PROF. DR. ERSAN KALAY
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Dizi analizi = Sequence analysis ; Dizi analizi-RNA = Sequence analysis-RNA ; Eksonlar = Exons ; Gen ifadesi = Gene expression ; Genler = Genes ; Histonlar = Histones ; RNA = RNA ; Sinyal nakli = Signal transduction ; Transkripsiyon-genetik = Transcription-genetic

Özet:
Splaysing, pre-mRNA'ların yapısından intronların kesilip çıkartılması ve ardından ekzonların birleştirilerek olgun mRNA'ların oluşturulduğu kompleks bir mekanizmadır. Bu mekanizmada 300'den fazla protein görev almaktadır. Splaysing ile ilişkili proteinler nükleus, sitoplazma ve sentrozom gibi hücre içi bölgelerde lokalizasyon göstererek splaysingin düzenlenmesinin yanısıra kromatin yapılanması, transkripsiyon gibi farklı süreçlerde işlev göstermektedir. Anabilim Dalımızda, mikrosefalik primordial dwarfizm ile ilişkilendirilen CCDC84'ün fonksiyonunu aydınlatmaya yönelik çalışmalar kapsamında, nükleusa lokalize olduğunun ve splaysing mekanizmasında yer aldığının gösterilmesiyle birlikte histon proteinleri H2A1A ve H2A1H ile etkileşim içerisinde olabileceği ön verisine ulaşıldı. Bu tez çalışması ile CCDC84'ün nükleer lokalizasyon sinyal (NLS) dizisinin karakterizasyonu ve histon proteinleri H2A1A ve H2A1H ile etkileşimine yönelik ön verilerin test edilerek, fonksiyonunun daha ileri düzeyde anlaşılmasına katkı sağlayacak verilere ulaşılması amaçlanmıştır. CCDC84'ün NLS dizisinin karakterizasyonu immünofloresan yaklaşımı kullanılarak yapılırken, histon proteinleri H2A1A ve H2A1H ile olası etkileşimi immünopresipitasyon ve immünoblot yaklaşımları ile araştırıldı. Sonuç olarak, CCDC84'ün 18. ve 50. aminoasitler arasında yer alan ve iki farklı aminoasit kümesinden oluşan kanonikal bir NLS dizisi taşıdığı ve bu dizi üzerinde kanonikal nükleer transport mekanizması için kritik öneme sahip olan arjinin ve lizin aminoasitleri belirlendi. CCDC84'ün histon proteinleri H2A1A ve H2A1H ile arasındaki olası etkileşim doğrulanamadı ve bu etkileşimlerin yanlış pozitiflik olabileceği düşünüldü. Elde ettiğimiz bulgular, CCDC84'ün sentrozomda lokalizasyonunun gösterildiği literatürdeki son çalışmalar ile önem kazanırken, bu bulguların CCDC84'ün işlevlerinin anlaşılması sürecine önemli katkılar sağlayacağı kanaatindeyiz.

Abstract:
Splicing is a complex mechanism in which introns are removed from the structure of pre-mRNAs, and then mature mRNAs are formed by combining exons.  More than 300 proteins can function in this mechanism. Splicing-related proteins localized in intracellular regions such as the nucleus, cytoplasm, and centrosome function in various processes such as chromatin structuring and transcription as well as regulation of splicing. In studies conducted in our department to elucidate the function of CCDC84 protein which is associated with microcephalic primordial dwarfism, it was shown that CCDC84 is localized to the nucleus and involved in the splicing mechanism, and preliminary data were obtained that it could interact with histone proteins H2A1A and H2A1H. In this thesis, it is aimed to reach data that will contribute to the further understanding of the function of CCDC84 by characterization of the nuclear localization signal (NLS) sequence of CCDC84 and testing the preliminary data for the interaction of CCDC84 with histone proteins H2A1A and H2A1H. While the characterization of the NLS sequence of CCDC84 was achieved using immunofluorescence, its potential interaction with histone proteins H2A1A and H2A1H was investigated by immunoprecipitation and immunoblot methods. As a result, a bipartite canonical NLS sequence, which is located between the 18th and 50th amino acids of CCDC84, was identified and arginine and lysine amino acids critical for the canonical nuclear transport mechanism were determined on this sequence. Possible interaction of CCDC84 with histone proteins H2A1A and H2A1H could not be confirmed and these interactions were thought to be false positives. While the findings we obtained become increasingly important with the latest studies in the literature showing the localization of CCDC84 in the centrosome, we believe that these findings will contribute significantly to the understanding of the functions of CCDC84.