Dna hasarı ve onarımında NKX3.1'in rolü
Role of NKX3.1 in dna damage and repair
Yazar: BURCU ERBAYKENT TEPEDELEN
Danışman: PROF. DR. KEMAL SAMİ KORKMAZ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology

Özet:
Bu tez çalışmasında, prostat kanseri hücre hatlarında topoizomeraz inhibitörleri ve oksidatif stres ajanları kullanılarak, topoizomeraz-I aktivitesini arttıran bir gen olarak NKX3.1'in DNA hasarı yanıtı ve onarımındaki rolü araştırılmıştır.CPT-11 uygulaması ile yaratılan DNA hasarına yanıt olarak artan ? H2AX(S139) odak sayılarının ve toplam fosforilasyon seviyelerinin, PC-3 ve DU145 hücrelerinde kazandırılmış NKX3.1 ekspresyonu ve LNCaP hücrelerinde androjen uygulaması ile birlikte azaldığı bulgulanmıştır. NKX3.1 varlığında siklin D1 ekspresyon seviyesinin madde uygulamasından bağımsız olarak yüksek seviyede olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, immünopresipitasyon yöntemi kullanılarak NKX3.1'in RAD50, DNA-PKcs ve p-ATM(S1981) gibi DNA hasarı onarım proteinleri ile etkileştiği saptanmıştır. Ek olarak, NKX3.1 ?63-Cter mutant proteininin ne ? H2AX(S139) ne de p-ATM(S1981) ile bir etkileşim göstermediği ve bu nedenle NKX3.1 homeodomain bölgesi yokluğuna bağlı olarak kaybolan NKX3.1 işlev kaybı durumunda ?H2AX(S139) odak oluşumlarının geri döndüğü gözlenmiştir. Son olarak PC-3 ve LNCaP hücrelerinde NKX3.1'in topoizomeraz inhibitörlerine karşı oluşturulan yanıtın yanı sıra oksidatif stres aracılıklı DNA hasarına karşı oluşturulan yanıtta da oldukça önemli olduğu ve ektopik NKX3.1 ekspresyonu ya da androjenlerin (uyarılmış NKX3.1 ekspresyonu) varlığında DNA hasarına alınan yanıtların değiştiği saptanmıştır. Tüm bu verilerden yola çıkarak, androjen veya NKX3.1'in varlığında hücrede hasar algısının arttığı ve onarımın daha hızlı bir şekilde gerçekleştiği, NKX3.1 yokluğunda ise onarım komplekslerinin yeterince aktif olamadığı ve hasarın biriktiği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this thesis, the role of NKX3.1 that increases the activity of topoisomerase-I, was investigated in DNA damage response and repair in prostate cancer cell lines.Following CPT-11 treatment, we have demonstrated that increased phosphorylation and ?H2AX(S139) foci number, was decreased by ectopic NKX3.1 expression in PC-3 and DU145 cells as well as with androgen administration in LNCaP cells. Regardless of drug treatments, cyclin D1 expression was found at high levels in the presence of NKX3.1. Furthermore, strong physical associations of NKX3.1 with DNA damage mediators RAD50, DNA-PKcs and p-ATM(S1981) were found using immunoprecipitations (IP). In addition, the NKX3.1 ?63-Cter mutant protein did not exhibit any interaction either with ?H2AX(S139) or p-ATM(S1981), and accordingly, the loss of damage induced ?H2AX(S139) foci formation was restored when the NKX3.1 homeodomain was deleted. Ultimately, it is determined that NKX3.1 is of great importance in response to DNA damage, which is mediated by oxidative stress as well as topoisomerase inhibitors and DNA damage response is altered due to the presence of ectopic NKX3.1 expression or androgens (induced NKX3.1 expression). Hence, it is concluded that repair complexes may not be activated adequately due to inefficient damage recognition where the damage accumulates in the absence of NKX3.1. In contrast, damage recognition is constitutively active in the presence of androgens or NKX3.1, where any damage is repaired appropriately.