Structural and Functional Studies of Wilms Tumour Protein - WT1; Novel Insights into Functionality of Zinc Finger Proteins

Abstract: Popular Abstract in Swedish Den molekylära processen under vilken DNA-information förs över till RNA-information kallas transkription. Transkription styrs främst i samverkan med många speciella molekyler som kallas transkriptionsfaktorer. Zinkfinger proteiner är en av de vanligast förekommande klasserna av reglerande proteiner i eukaryota celler där de inverkar på en mängd av cellulära aktiviteter. Ett klassiskt zinkfinger är en liten peptid med en enkel beta-beta-alfa sekundärstruktur stabiliserad av en zinkjon, som i sin tur är koordinerad av två bevarade cystein och två histidin aminosyror. Wilms tumör protein (WT1) är en transkriptionsfaktor, vilken i friska celler reglerar ett vidsträckt nätverk av målgener under utvecklingen av njurar och det genitourinära systemet. Dess funktionsfell kan orsaka allvarliga abnormiteter såsom WAGR syndrome, Denys Drash syndrome och Frasier syndrome. WT1 har varit intressant för forskare som ett zinkfinger protein, och en transkriptionsfaktor som har båda onkogeniska och tumörsuppressor funktioner. WT1 innehåller fyra C2H2-typ zinkfingerar och specifikt binder de till GC-rika sekvenser i målgenernas promotorer so då aktiveras eller de-aktiveras. Den har en dubbel funktion: det kan binda specifikt till DNA och RNA. Alternativ splicing av det omogna WT1 mRNA:t på exon 5 och exon 9 producerar 4 olika isoformer med 17 och 3 (KTS) aminosyrors insertion. KTS insertionen i länken mellan zinkfingrar 3 och 4 stör DNA-bindningen, medan mekanismen fär RNA bindning ännu är okänd. Följakligen, WT1 har två unika egenskaper som skiljar den från andra zinkfinger proteiner: KTS insertionen och en okonventionell aminosyrorasammansättning av dess zinkfinger 1. Vi har gjort en interdisciplinär studie för att bättre förstå de nukleinsyra-bindande egenskaperna av WT1. I Paper I beskriver vi vår studie om hur vi uttrycker och renar WT1 proteinet, och hur vi karakteriserar dess biokemiska egenskaper. Paper II är en surface plasmon resonance-baserad studie där vi undersöker WT1:s DNA-bindande egenskaper, medan Paper III är en analog studie avseende dess RNA-bindande egenskaper. Till slut, i Paper IV använder vi so kallad Bacterial 1-Hybrid System för att förklara DNA-bindningens preferenserna av zink finger 1. Intressanta slutsatser om betydelsen av KTS insertionen, zinkfinger 1 och WT1:s överallt beteende är gjorda.