Project R-12268
Titel
Substraat-afhankelijk conformationeel landschap van menselijke
DNA ligasen (Onderzoek)
Abstract
DNA ligasen katalyseren de vorming van fosfodiesters op de DNA
ruggengraat en zijn daarom essentiële enzymen voor het DNA
metabolisme, zoals tijdens replicatie en reparatie. Eerder onderzoek
loste de geconserveerde modulaire kernstructuur van DNA ligasen
op en impliceerde dat er grote conformatieveranderingen
plaatsvinden tijdens de katalytische cyclus van DNA ligasen. Het is
echter onbekend hoe de flexibiliteit van eiwitten de enzymatische
turn-over snelheid en hun vermogen om een set van
substraatstructuren te engageren regelt. In dit project zal ik de
hypothese testen dat de structurele dynamiek van DNA ligasen de
substraatselectiviteit en de enzymafwisselingssnelheid bepaalt,
gebruik makend van single-molecule FRET (smFRET) en DNA
origami-getetherde substraten. Fluorescent gelabeld substraat DNA
wordt gebruikt om de dynamiek van strengbreuk probing door alle
humane DNA ligasen te onderzoeken. Strategisch gelabeld menselijk
DNA ligase III eiwit zal vervolgens gebruikt worden als model om het
conformatie-landschap van DNA ligasen vast te leggen. Dit project
zal de relatie ophelderen tussen structurele dynamica van humane
DNA ligasen en hun enzymatische activiteit om hun werking in
verschillende cellulaire contexten te begrijpen. Naast fundamentele
inzichten, kan de verworven kennis over de conformatie van DNA
ligasen het begrijpen van ziektemechanismen en de ontwikkeling van
specifieke inhibitoren voor gerichte kankertherapie vergemakkelijken.
Periode
01 november 2021 - 31 oktober 2023