Post-translačné modifikácie a ich úloha pri regulácii ligačného kroku spájania nehomologických koncov DNA

Za jeden z najnebezpečnejších typov poškodenia DNA vznikajúcich v dôsledku pôsobenia rôznych endogénnych a exogénnych faktorov sú považované dvojvláknové zlomy DNA (DSB; Double-Strand Break). Zatiaľ čo neopravené DSBs vedú k bunkovej smrti, zle opravené DSBs často zapríčiňujú nestabilitu genómu, ktorá je považovaná za hlavnú hnaciu silu pri vzniku nádorov. Na prekonanie nebezpečenstva, ktoré DSB predstavujú, sa bunkám vyvinuli vysoko sofistikované opravné mechanizmy: homologická rekombinácia (HR; Homologous Recombination) a  spájanie nehomologických koncov (NHEJ; Non-Homologous End Joining). Zatiaľ čo HR vyžaduje homologickú sekvenciu pre opravu, NHEJ opravuje DSBs priamou ligáciou koncov. Stále viac sa do popredia v oprave DSBs dostáva aj úloha post-translačných modifikácií, ktoré môžu ovplyvňovať proteínové funkcie a regulovať opravné mechanizmy. V našej práci sa zaoberáme súhrou post-translačných modifikácii ligačného komplexu NHEJ. Ligačný komplex u S. cerevisiae pozostáva z ligázy Dnl4 a proteínov Lif1 a Nej1. Preukázalo sa, že Lif1 proteín podlieha SUMOylácii a ako hlavné SUMOylačné miesto sa javí lyzín v pozícii 301 [1]. Táto SUMOylácia funguje ako negatívny, na bunkovom cykle nezávislý regulátor NHEJ. Proteín Lif1 je tiež fosforylovaný na seríne 383 [2] a seríne 261 [3]. Pripravili sme mutantné kmene kvasiniek, nesúce rôzne kombinácie zámien aminokyselín v miestach, o ktorých bolo preukázané, že podliehajú fosforylácii alebo SUMOylácii. Na takto pripravených transformantoch sme následne merali účinnosť NHEJ v synchronizovaných kultúrach, ako i v jednotlivých fázach bunkového cyklu, s cieľom prispieť k porozumeniu súhry post-translačných modifikácií v oprave DSBs mechanizmom NHEJ.