Genomin stabiliteetti ja 14-3-3 proteiinit

14-3-3 proteiinit säätelevät pysähtyneen replikaatiohaarukan exonukleaasi1:sta riippuvaa psosessoitumista.
LÄHDE: PLoS Genet. 2011 Apr;7(4):e1001367. Epub 2011 Apr 14.
14-3-3 proteins regulate exonuclease 1-dependent processing of stalled replication forks.

Engels K, Giannattasio M, Muzi-Falconi M, Lopes M, Ferrari S.

Source Institute of Molecular Cancer Research, University of Zurich, Zurich, Switzerland.

Abstract

Replikaatiohaarukan integriteetti on aivan olennainen ja välttämätön tekijä genomisessa stabiliteetissä. Sitä monitoroi kontrolliasemavälitteiset fosforylaatiotapahtumat.

Replication fork integrity, which is essential for the maintenance of genome stability, is monitored by checkpoint-mediated phosphorylation events.

14-3-3- proteiinit pystyvät sitoutumaan fosforyloituneisiin proteiineihin ja niitten on osoitettu olevan vielä tarkemmin määrittelemättömässä roolissa DNA:n replikoitumisstressin aikana.

14-3-3 proteins are able to bind phosphorylated proteins and were shown to play an undefined role under DNA replication stress.

Exonukleaasi 1- entsyymin ( Exo-1) prosessit pysäyttävät replikaatiohaarukan hiivasolussa, jossa on puutteellinen kontrollointiasema.

Exonuclease 1 (Exo1) processes stalled replication forks in checkpoint-defective yeast cells.

Tutkijat identifioivat nyt 14-3-3 proteiineja Exo-1 entsyymin in vivo-interaktioipartnereina sekä hiivasssa että imettäväissoluissa.

We now identify 14-3-3 proteins as in vivo interaction partners of Exo1, both in yeast and mammalian cells.

Elktronimikroskoopilla selvitetään, että hiivan 14-3-3-vajeiset solut eivät onnistu indusoimaan Mec1-riippuvaista Exo1-entsyymin hyperfosforylaatiota ja akkumuloivat Exo-1-riippuvaista ssDNA-aukkokohtia pysähtyneissä replikaatiohaarukoissa.

Yeast 14-3-3-deficient cells fail to induce Mec1-dependent Exo1 hyperphosphorylation and accumulate Exo1-dependent ssDNA gaps at stalled forks, as revealed by electron microscopy.

Tämä johtaa pinttyneeseen kontrollikohdan aktivoitumiseen ja pahentuneisiin toipumusvajeisiin.

This leads to persistent checkpoint activation and exacerbated recovery defects.

Lisäksi käyttämällä DNA bidimensionaalista elektroforeesia osoitettiin, että 14-3-3 proteiinit edistävät haarukan progressiota rajoittamalla nukelotidien pitoisuuksia. .

Moreover, using DNA bi-dimensional electrophoresis, we show that 14-3-3 proteins promote fork progression under limiting nucleotide concentrations.

Tutkijat esittävät, että 14-3-3 proteiinit auttaisivat kontrolloimaan Exo-1 fosforylaatiostatuksen ja lisäksi joitain tuntemattomia kohteita, edistäisivät haarukan muodostusta, stabiliteettia ja uutta starttaamista vasteena DNA:n replikaatiostressiin.

We propose that 14-3-3 proteins assist in controlling the phosphorylation status of Exo1 and additional unknown targets, promoting fork progression, stability, and restart in response to DNA replication stress.

CJD-taudille nopeutunutta diagnostiikkaa

3.5. 2011 Lääkärilehti Ruotsissa antaa tiedoksi seuraavaa:
NYA RÖN

Säkrare diagnostik av Creutzfeldt– Jakobs sjukdom

Anders Hansen, leg läkare, frilansjournalist

I Nature Medicine presenteras en ny metod för bättre diagnostik av den dödliga neurodegenerativa prionsjukdomen Creutzfeldt–Jakobs sjukdom (CJD). Många metoder för att diagnostisera CJD är behäftade med osäkerhet, inte minst då de innebär en relativt hög risk för falskt positiva prov. Dessutom är de ofta tidskrävande. För att helt säkerställa diagnosen är biopsi säkrast, vilket givetvis är komplicerat att genomföra om den drabbade är i livet.

Den nu aktuella metoden har utvecklats av forskare i Japan. Analysen tar 48 timmar att göra och kallas real-time quaking-induced conversion (RT-QUIC). I princip bygger den på att ett prov med spinalvätska skakas för att därigenom påskynda att proteinet veckas. Studien omfattar 18 individer med känd CJD och 35 med en annan neuro­degenerativ sjukdom. Metoden upptäckte 83 procent av CJD-patienterna. Några falskt positiva fynd noterades inte (vilket således innebär att specificiteten var 100 procent). Ytterligare en studie med 30 individer, 16 med CJD och 14 kontroller kom till ett liknande resultat. 87,5 procent av patienterna med CJD upptäcktes med metoden, och inga falskt positiva fynd gjordes.

RT-QUIC har jämförts med en annan diagnostisk metod för CJD vid namn 14-3-3, som bygger på ett protein som fun­gerar som markör för sjukdomen. 14-3-3 är jämförbar med den nu aktuella metoden i fråga om sensitivitet, men specificiteten är sämre med 14-3-3, ca 80–85 procent. Det innebär således en substantiell risk för falskt positiva svar.

CJD är en dödlig och ovanlig sjukdom. Incidensen av sporadisk CJD an­ges ibland till omkring en på en miljon människor och år. Författarna hoppas framgent kunna utveckla metoden så att man kan använda sig av blodprov för att slippa göra en lumbalpunktion. Detta skulle i så fall möjliggöra mer omfattande testning av stora grupper människor. Nästa steg blir dock att verifiera resultaten i ett mer omfattande material.
http://www.nature.com/nrn/journal/v4/n9/images/nrn1197-f3.jpg

Atarashi R, et al. Nat Med. 2011;17:175-8.

doi: 10.1038/nm.2294