Študija z gvanini bogatega zaporedja promotorske regije gena sost, povezanega z metabolizmom kostiMoškrič, Anja (Avtor) Plavec, Janez (Mentor) WntsklerostinNMR spektroskopijaG-kvadrupleksWnt/β-kateninska signalna pot je pomembna za nastajanje kostnega tkiva. Proces inhibira glikoprotein sklerostin. Deluje kot antagonist, saj onemogoča vezavo proteinov Wnt na receptor FZD in koreceptor LRP5/6 na osteoblastih. Posledično se β-katenin v citosolu razgradi in ne more sodelovati pri aktivaciji transkripcije genov, povezanih z nastajanjem kosti. V promotorski regiji gena sost, ki kodira omenjeni glikoprotein, smo identificirali 26 nukleotidov dolgo zaporedje bogato z gvanini (SOST26), za katerega smo pokazali, da lahko tvori od B-DNA različno strukturo, imenovano G-kvadrupleks. G-kvadrupleksi so štiri-vijačne strukture, sestavljene iz dveh ali več G-kvartetov, povezanih z različnimi zankami. Pogosto se nahajajo v telomerah in regulatornih regijah genov, kjer odločilno vplivajo na delovanje telomeraz in na transkripcijo genov. Z uporabo NMR in CD spektroskopije smo določili, da se SOST26 zvije v dvokvartetni G-kvadrupleks z antiparalelno usmerjenostjo verig, kjer sta prva in tretja zanka robni, vmesna zanka pa je diagonalna (t.i. zvitje v obliki košare, ang. basket-type G-quadruplex). Preučili smo tudi vpliv ostankov iz 12 nukleotidov dolge diagonalne zanke na nastanek G-kvadrupleksa SOST26. Opazili smo, da se v zanki tvorita dva G–C bazna para (G8–C17 in C9–G16), ki sta ključna za stabilizacijo osrednje strukture. Na zvitje vplivata tudi T7 in A18, za katera predvidevamo, da igrata pomembno vlogo pri interakciji s 3'-končnim G26, ki se naloži pod spodnji G-kvartet. Poleg G-kvadrupleksa se SOST26 v manjšem deležu zvije tudi v lasnico, vendar je ravnotežje pri temperaturah blizu fiziološki skoraj v celoti pomaknjeno v smer nastanka G-kvadrupleksa. Ugotovili smo, da je G-kvadrupleks SOST26 stabilen še vsaj 10 °C nad fiziološko (T1/2 = 47,8 °C), kar nakazuje, da bi se struktura lahko tvorila tudi v celicah in vplivala na izražanje gena sost.20232024-03-13 15:05:04Diplomsko delo/naloga155006sl