Advanced

Analysis of the interaction of PWWP2A with the Nucleosome Remodelling and Deacetylase Complex

Lindström, Ida LU (2015) KBK820 20151
Pure and Applied Biochemistry
Abstract
All biological information is located in the genome. However, not all of the genome is available for transcription at all times. In the nucleus, genomic DNA is tightly packed around histones which are further packed into nucleosomes and chromatin. The packing of DNA inhibits transcription factors from transcribing the underlying DNA. To make the DNA more accessible, the packing can be modified in several different ways, such as the remodeling of nucleosomes. A protein complex that is involved in nucleosome remodeling is the Nucleosome Remodeling and Deacetylase complex (NuRD). The complex consists of at least 10 proteins with varying functions. NuRD is one of two complexes that has two different nucleosome remodeling activities, histone... (More)
All biological information is located in the genome. However, not all of the genome is available for transcription at all times. In the nucleus, genomic DNA is tightly packed around histones which are further packed into nucleosomes and chromatin. The packing of DNA inhibits transcription factors from transcribing the underlying DNA. To make the DNA more accessible, the packing can be modified in several different ways, such as the remodeling of nucleosomes. A protein complex that is involved in nucleosome remodeling is the Nucleosome Remodeling and Deacetylase complex (NuRD). The complex consists of at least 10 proteins with varying functions. NuRD is one of two complexes that has two different nucleosome remodeling activities, histone deacetylation and ATP-dependent nucleosome remodeling. There have been indications that the NuRD complex binds a protein called PWWP2A. There is not much information available about the protein but what is known is that it has a PWWP-domain. Other proteins with the PWWP-domain function as transcription factors. They are involved with cell growth, differentiation, cell division and some bind to histones. The connection between the PWWP2A protein and the NuRD complex is investigated in this project. The experimental work showed that a fragment of PWWP2A containing the PWWP-domain could be expressed in bacteria and 1D 1H-NMR experiments suggest that the domain was structured in solution. Interaction between the PWWP2A protein and MTA1, as well as, HDAC1 components of the NuRD complex was also observed. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
NuRDigt värre
All genetisk information finns i DNA:t. Det är där informationen finns som bestämmer ifall någon får bruna eller blåa ögon, att vi har (oftast) tio tår, att vår lever producerar galla, all information som gör oss till oss helt enkelt. Informationen i DNA:t transkriberas till RNA som i sin tur kan translateras till protein. Alla våra celler bär på exakt samma DNA men ändå skiljer de sig åt och har olika funktioner i vår kropp, vad beror det på då? Det beror på att vårt DNA är så stort att det måste packas för att få plats i cellerna. Detta görs genom att DNA:t lindar sig runt proteiner som kallas histoner, histonerna packas i sin tur vidare till nukleosomer och vidare till kromatin. Allt detta packande gör att delar av DNA:t... (More)
NuRDigt värre
All genetisk information finns i DNA:t. Det är där informationen finns som bestämmer ifall någon får bruna eller blåa ögon, att vi har (oftast) tio tår, att vår lever producerar galla, all information som gör oss till oss helt enkelt. Informationen i DNA:t transkriberas till RNA som i sin tur kan translateras till protein. Alla våra celler bär på exakt samma DNA men ändå skiljer de sig åt och har olika funktioner i vår kropp, vad beror det på då? Det beror på att vårt DNA är så stort att det måste packas för att få plats i cellerna. Detta görs genom att DNA:t lindar sig runt proteiner som kallas histoner, histonerna packas i sin tur vidare till nukleosomer och vidare till kromatin. Allt detta packande gör att delar av DNA:t inte är tillgängligt för enzymerna som är ansvariga för att transkriptionen. Genom att lätta på packningen kan alltså DNA:t bli tillgängligt igen och proteinerna kan tillverkas. I olika celler är olika delar av DNA:t tillgängligt och de kan därmed producera proteiner som är typiska för just den typen av celler.
Packningen och uppackningen av DNA sköts av olika slags protein. Ett exempel på detta är det så kallade NuRD komplexet. Det består av minst 10 olika protein med olika funktioner men än så länge så vet man inte hur komplexet är uppbyggt, exakt vad det gör och vilka andra protein det samarbetar med. Forskare vill hitta svaret till alla dessa frågor eftersom fel vid regleringen av DNA transkriptionen kan leda till olika former av sjukdomar som till exempel cancer.
Ett annat protein som uttrycks i våra celler är PWWP2A proteinet. Man vet nästan inget om proteinet än. En del av proteinet, PWWP-domänen, finns dock även i andra protein. I de andra proteinerna binder domänen till histoner, DNA och är med och verkar i transkriptionen. Tidigare experiment har även visat att det finns någon slags interaktion mellan PWWP2A proteinet och NuRD komplexet. Eftersom proteinet binder till histoner och NuRD komplexet reglerar transkriptionen så kan man tänka sig att proteinerna samarbetar och det är just detta som man börjat titta på i detta projekt. Man vill veta mer om PWWP2A proteinet på grund av dess möjliga samarbete med NuRD komplexet.
I det här projektet var målet att undersöka hur olika delar av PWWP2A proteinet betedde sig, ifall proteinet band till nukleosomer och ifall proteinet och NuRD komplexet interagerade med varandra. Resultaten visade att en del av PWWP2A proteinet hade en tre dimensionell struktur. Nu när man vet det, kan man i framtiden försöka lösa exakt hur denna struktur ser ut. Vetskapen om ett proteins struktur är intressant eftersom det kan ge en indikation om proteinets funktion. På grund av tids begränsningar hann man inte undersöka ifall PWW2A proteinet band till nukleosomer. Resultaten visade dock även att PWWP2A proteinet band till MTA1 och HDAC1 proteinerna i NuRD komplexet. Detta var ett första steg i undersökningen av det möjliga samarbetet mellan PWWP2A proteinet och NuRD komplexet. Nu när man vet att proteinerna interagerar kan man försöka förstå varför det gör det och därmed ta ännu ett steg i att förstå NuRD komplexets funktion. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Lindström, Ida LU
supervisor
organization
course
KBK820 20151
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
applied biochemistry, tillämpad biokemi
language
English
id
7989842
date added to LUP
2016-02-01 16:21:32
date last changed
2016-02-01 16:21:32
@misc{7989842,
  abstract     = {All biological information is located in the genome. However, not all of the genome is available for transcription at all times. In the nucleus, genomic DNA is tightly packed around histones which are further packed into nucleosomes and chromatin. The packing of DNA inhibits transcription factors from transcribing the underlying DNA. To make the DNA more accessible, the packing can be modified in several different ways, such as the remodeling of nucleosomes. A protein complex that is involved in nucleosome remodeling is the Nucleosome Remodeling and Deacetylase complex (NuRD). The complex consists of at least 10 proteins with varying functions. NuRD is one of two complexes that has two different nucleosome remodeling activities, histone deacetylation and ATP-dependent nucleosome remodeling. There have been indications that the NuRD complex binds a protein called PWWP2A. There is not much information available about the protein but what is known is that it has a PWWP-domain. Other proteins with the PWWP-domain function as transcription factors. They are involved with cell growth, differentiation, cell division and some bind to histones. The connection between the PWWP2A protein and the NuRD complex is investigated in this project. The experimental work showed that a fragment of PWWP2A containing the PWWP-domain could be expressed in bacteria and 1D 1H-NMR experiments suggest that the domain was structured in solution. Interaction between the PWWP2A protein and MTA1, as well as, HDAC1 components of the NuRD complex was also observed.},
  author       = {Lindström, Ida},
  keyword      = {applied biochemistry,tillämpad biokemi},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Analysis of the interaction of PWWP2A with the Nucleosome Remodelling and Deacetylase Complex},
  year         = {2015},
}