ssDNA ve timeless-tipin kompleksi ile ATR-DNA hasar kontrolü
Control of the ATR-DNA damage response by ssDNA and the timeless-tipin complex
Yazar: SEÇİL YILMAZ
Danışman: PROF. DR. HALİT CANATAN ; PROF. DR. Hamiyet DÖNMEZ ALTUNTAS
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: DNA = DNA ; DNA hasarı = DNA damage ; DNA onarımı = DNA repair ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
İnsan hücrelerinde genomik DNA; sürekli olarak, DNA hasar kontrol noktasındakı sinyal yollarını aktive eden ve DNA hasarına neden olan içsel ve dışsal ajanların baskısı altındadır. DNA hasar kontrol noktaları, DNA onarımı ve DNA replikasyonun tamamlanması için yeterli zamanı tanımak üzere hücre siklus progresyonunu durdurarak veya geciktirerek DNA yapısındaki değişiklikleri yanıtlayan ve tanıyan; hücresel sinyal iletim yolları tarafından kontrol edilir. Memeli Timeless`ının biyolojik saat, DNA replikasyonu ve DNA hasarı kontrol noktaları da dahil olmak üzere birden fazla rolde oynadığı bildirilmektedir. İnsan Timeless'ı Tipin (Timeless ile etkileşime giren) olarak adlandırılan daha küçük bir protein ile kompleks bir yapı oluşturmaktadır. Timeless-Tipin kompleksi insan hücrelerinde ATR-bağımlı DNA replikasyonu kontrol noktasında bir aracıdır. DNA hasar cevabı sırasında ATR'nin Chk1 ile nasıl temas ettiğinin ve Chk1'i nasıl fosforile ettiğinin moleküler mekanizması açıkca tanımlanmamıştır. Bu çalışmanın ana amacı ATR ? Chk1 DNA hasar kontrol yollarında Timeless-Tipin kompleksinin hangi mekanizma ile aracılık görevi yaptığını araştırmaktır. Bu çalışmada biz, DNA hasar ve replikasyon stresi cevabında Chk1'in ATR tarafından fosforilasyonun özellikle Timeless-Tipin kompleksi ile iletildiğini gösterdik. Bu, hem Timeless-Tipin kompleksini hem de Claspin'ni RPA kaplı ssDNA üzerinde stabilize eden, Tipin ve RPA'nın 34-kDa'luk alt birimi (RPA2) arasındaki etkileşimi ile gerçekleşmektedir. Bu yolakdaki inhibitörlerin hücre döngüsü kontrol noktasındaki fonksiyonunun yok edilmesi ile kanser hücrelerinin kemoterapötik ajanlara karşı duyarlı hale gelmesi beklenir. Bu teoriye dayanarak, bugünlerde geleneksel kemoterapötikler ile kombinasyon tedavilerinin kullanımı için Chk1 kinaz aktivitesini inhibe etme kapasitesi ile küçük moleküller geliştirilmektedir. Kanser tedavisinde ATR ? Chk1 sinyal yolağı potansiyel bir hedef olduğu için Tipin-RPA etkileşim bölgesinin önemli bir faktör olduğu ileri sürülmektedir. Mevcut bulgular RPA ile Tipin etkileşimini engelleyen bir peptid inhibitörünün veya kimyasal bileşiğin, kanser hücrelerini DNA hasar-indükleyici kemoterapik ilaçlara karşı duyarlı hale getirmek için potansiyel olarak yararlı olabileceğini desteklemektedir.Anahtar kelimeler: Timeless-Tipin, DNA Hasar Kontrol Noktası, ATR

Abstract:
Genomic DNA is constantly under stress of endogenous and exogenous DNA damaging agents activating DNA damage checkpoint signaling pathways in human cells. DNA damage checkpoints are controlled by cellular signal transduction pathways that recognize and respond to alterations in DNA structure by halting or delaying cell cycle progression to allow sufficient time for DNA repair and the completion of DNA replication. Mammalian Timeless has been implicated in multiple roles including the circadian clock, DNA replication, and DNA damage checkpoints. The human Timeless form a complex with a smaller protein called Tipin (Timeless interacting protein). Timeless-Tipin complex is a mediator of the ATR-dependent DNA replication checkpoint in human cells. Molecular mechanism of how ATR contacts and phosphorylates Chk1 during the DNA damage response is not well documented. The main aim of the present study was to investigate the mechanism by which the Timeless-Tipin complex functions as a mediator in the ATR ? Chk1 DNA damage checkpoint pathway. In this study we demonstrate that Chk1 phosphorylation by ATR in response to DNA damage and replication stress is specifically mediated by the Timeless-Tipin complex. This is achieved by an interaction of Tipin with the 34-kDa subunit of RPA (RPA2) which stabilizes both the Timeless-Tipin complex and Claspin on RPA-coated ssDNA. Through abrogation of cell cycle checkpoint function, inhibitors of this pathway are expected to sensitize cancer cells to chemotherapeutic agents. Based on this theory, currently small molecules with capacity to inhibit Chk1 kinase activity for use in combination therapies with traditional chemotherapeutics are being developed. Tipin-RPA interaction site has been proposed to be a key factor because The ATR ? Chk1 signaling pathway is a potential target for cancer therapy. Our current findings suggest that a peptide inhibitor or chemical compound that prevents the interaction of Tipin with RPA could be potentially useful to sensitize cancer cells to DNA damage-inducing chemotherapeutic drugs.Keywords: Timeless-Tipin, DNA damage checkpoint, ATR