Naslov Uloga proteina Spartan u stresu endoplazmatskog retikuluma i razvoju hepatocelularnog karcinoma
Naslov (engleski) The role of Spartan protein in endoplasmic reticulum stress and the development of hepatocellular carcinoma
Autor Anja Batel
Mentor Ivana Marinović Terzić (mentor)
Član povjerenstva Tatijana Zemunik (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Jasna Puizina (član povjerenstva)
Član povjerenstva Marko Ljubković (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Splitu Medicinski fakultet Split
Datum i država obrane 2024-03-08, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO Temeljne medicinske znanosti
Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC ) 61 - Medicina
Sažetak Studija 1 - Histoni igraju ključnu ulogu u regulaciji strukture i funkcije kromatina unutar
nukleosoma. Sudjeluju u transkripciji, popravku i replikaciji DNA. U ovom istraživanju
predstavljamo brzu, efikasnu i svestranu metodu za izolaciju nukleosomalnih histona iz stanica
i tkiva, eliminirajući potrebu za kiselinama ili visokom koncentracijom soli koje se često koriste
u drugim tehnikama izolacije. Naš protokol koristi lako dostupne i uobičajene laboratorijske
kemikalije te ne zahtijeva skupocjenu aparaturu. Testiranje protokola na šest staničnih linija i
dva tipa životinjskog tkiva pokazalo je da blagi uvjeti ekstrakcije konzerviraju epigenetske
promjene na histonima, omogućujući daljnje analize varijanti histona i posttranslacijskih
modifikacija histona. Pokazali smo da je naš protokol učinkovit za identificiranje promjena u
transkripcijskoj aktivnosti gena za histone u različitim fazama staničnog ciklusa i pri oštećenju
DNA. Izolirane histonske frakcije mogu se koristiti za daljnje analize, uključujući
elektroforezu, imunodetekciju ili masenu spektrometriju. Naša metoda za izolaciju
nukleosomalnih histona je osjetljiva, specifična i pogodna za različite daljnje primjene.
Studija 2 - Razvoj hepatocelularnog karcinoma (HCC) uključuje brojne stanične
procese, među kojima je i stres endoplazmatskog retikuluma (ER). ER stres nastaje zbog
nakupljanja pogrešno smotanih proteina, što dovodi do aktivacije puta odgovora na pogrešno
smotane proteine (UPR) čiji je cilj ponovna uspostava homeostaze ER-a. Trenutno je bialelna
mutacija u genu SPRTN jedini prepoznati genetski faktor povezan s ranim razvojem HCC-a.
Mehanizam kojim mutacije SPRTN-a dovode do HCC-a još uvijek je nejasan. Protein SPRTN
sudjeluje u popravku DNA oštećenja uzrokovanih kovalentnim vezanjem DNA i proteina
(DPC). Koliko nam je poznato, uloga SPRTN-a u odgovoru na ER stres nije istražena. Naša
studija istraživala je ulogu SPRTN-a u odgovoru na ER stres i njegov značaj u napredovanju
HCC-a. Ustanovili smo da se u uzorcima HCC-a događaju promjene u SPRTN-u te genima i
proteinima povezanim s UPR-om. Otkrili smo da SPRTN interagira s UPR senzorom GRP78.
Stanice s utišanim SPRTN-om su osjetljivije na ER stres i na oštećenje DNA izazvano UPRom, što naglašava ključnu ulogu SPRTN-a u upravljanju ER stresom. Ova nova funkcija
proteaze SPRTN mogla bi pomoći u razumijevanju mehanizama razvoja HCC-a.
Sažetak (engleski) Study 1 - Histones play a critical role in regulating chromatin structure and function
within nucleosomes. They participate in DNA transcription, repair, and replication. We
present a rapid, efficient, and versatile method for isolating nucleosomal histones from
mammalian cells and tissues, eliminating the need for acidic or high-salt conditions
commonly used in other isolation techniques. Our protocol employs readily available and
affordable laboratory chemicals and simple equipment. Evaluation of the protocol on six cell
lines and two animal tissue samples demonstrated that the gentle extraction conditions
preserved the delicate epigenetic changes in histones, allowing for downstream analyses of
histone variants and posttranslational modifications. We have demonstrated that our
procedure is effective for identifying alterations in the transcriptional activity of histone genes
in various stages of the cell cycle, and as a consequence of DNA damage. The isolated histone
fractions can be utilized for various applications, including electrophoresis, immunoblotting,
and mass spectrometry. Therefore, our proposed method for nucleosomal histone isolation is
sensitive, specific, and suitable for diverse downstream applications.
Study 2 - The development of hepatocellular carcinoma (HCC) involves numerous
cellular processes, among which is endoplasmic reticulum (ER) stress. ER stress occurs due to
a build-up of incorrectly folded or unfolded proteins, leading to the activation of the unfolded
protein response (UPR) pathway which aims to re-establish ER homeostasis. Currently, a
biallelic mutation in the SPRTN gene is the sole recognized single-gene mutation associated
with early-onset HCC. The mechanism by which SPRTN mutations lead to HCC is unclear.
The SPRTN protein participates in the repair of DNA damage from DNA-protein crosslinks
(DPC). To our knowledge, SPRTN's role in the ER stress response has not yet been
investigated. Our study focused on the involvement of SPRTN in the ER stress response and
its significance in the progression of HCC. We detected alterations in SPRTN and UPRrelated genes and proteins in HCC samples. We found that SPRTN interacts with the UPR
sensor GRP78. SPRTN-depleated cells are more susceptible to ER stress and UPR-induced
DNA damage, emphasizing SPRTN's vital role in managing ER stress. This novel function of
SPRTN protease could help elucidate mechanisms of HCC development.
Ključne riječi
hepatocelularni karcinom
stres endoplazmatskog retikuluma
proteini koji vežu DNA
Ključne riječi (engleski)
Hepatocellular Carcinoma
Endoplasmic Reticulum Stress
DNA-Binding Proteins
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:171:187395
Datum promocije 2024
Projekt Šifra: IP-2016-06-3097 Naziv: Uloga proteina Spartan u DNA replikaciji Kratica: SprtnRep Voditelj: Ivana Marinović Terzić Pravna nadležnost: Hrvatska Financijer: HRZZ Linija financiranja: IP
Projekt Šifra: DOK-2018-01-5001 Naziv: Projekt razvoja karijera mladih istraživača - izobrazba novih doktora znanosti Naziv: Young Researchers’ Career Development Project Voditelj: Mirela Župan Pravna nadležnost: Hrvatska Financijer: HRZZ Linija financiranja: Nema
Studijski program Naziv: Translacijska istraživanja u biomedicini Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: poslijediplomski doktorski Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, interdisciplinarna područja znanosti (dr. sc.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2024-03-14 09:01:22