en English is Íslenska

Thesis University of Iceland > Heilbrigðisvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Heilbrigðisvísindasvið >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1946/27656

Title: 
  • The role of MITF in the response to DNA double strand breaks
  • is Hlutverk MITF í viðbragði frumunnar við tvíþátta DNA brotum
Submitted: 
  • May 2017
Abstract: 
  • Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) is a crucial factor of melanocyte development, function and survival, as well as being a key regulator of the tanning response. MITF has also been reported to play a key role in melanoma plasticity and progression, and a germline mutation in the gene is known to cause predisposition to melanoma and renal cancer. In recent years, studies have shown that MITF also regulates expression of several genes involved in the cellular response to DNA damage. The DNA damage response (DDR) is a complex system that works to safeguard the genetic material and prevent accumulation of damage. This system detects all kinds of DNA lesions and mediates their repair. These lesions include DNA double strand breaks (DSBs), which are considered particularly genotoxic as they can lead to genomic rearrangement. Recent studies suggest that MITF interacts with key proteins of the DDR, including well-established proteins of DNA DSB response. In this study, we investigated the potential role MITF might have in the response to DSBs.
    Immunostaining and confocal imaging revealed that MITF nuclear intensity increases after treatment with DNA DSB inducing agents. MITF also colocalized with the DNA DSB repair protein 53BP1, at sites of damage, and in MITF knock-down cells, DNA DSBs accumulate without treatment with damaging agents. Furthermore, MITF nuclear intensity increases in correlation with the number of 53BP1 foci per nucleus. Additionally, we propose that the potential role of MITF in the DNA DSB response is independent of TFE-3 and TFE-B, proteins that overlap MITFs function as a transcription factor.
    We show that MITF mRNA expression is not increased after treatment with DSB inducing agents. However, our results suggest that the regulation of MITFs protein turnover changes as a response to DNA DSBs. Moreover, results suggest that the SUMO ligase PIAS1 and the SUMO-targeted ubiquitin ligase RNF4 play a role in the regulation of MITF protein turnover. With this we proposed that under normal condition MITF might be suppressed by PIAS1 and RNF4, but as a response to damage this suppression is relieved, allowing the protein to accumulate.
    Furthermore, our experiments imply that DNA DSB repair dynamics might be altered in MITF knock down cells. To assess if MITF promotes or plays a role in a specific repair pathway, we are currently working on cell lines expressing pathway specific reporter plasmids. Theses cell lines are an ongoing project in this study and will hopefully, shed a light on where MITFs role lies in the DNA DSB response.

  • is

    Umritunarþátturinn MITF er best þekktur fyrir hlutverk sitt í þroskun og lifun litfruma, ásamt því að vera lykilþáttur í myndun melaníns. Rannsóknir hafa einnig sýnt fram á mikilvægi MITF í framgöngu sortuæxla og hefur kímlínustökkbreyting verið auðkennd í geninu sem veldur auknum líkum á þróun sortuæxla og ristilkrabbameins. Rannsóknir síðustu ára benda til þess að MITF taki einnig þátt í að stjórna umritun gena sem hafa hlutverk í viðbragði frumunnar við DNA skemmdum. DNA skemmdarviðbragðið er flókið kerfi sem kemur í veg fyrir uppsöfnun DNA skemmda með því að miðla viðgerð þeirra. Meðal þessara skemmda eru tvíþátta DNA brot, en þau eru talin sérstaklega alvarleg þar sem þau geta leitt til enduruppröðunnar erfðaefnisins og mikils óstöðugleika. Nýlegar rannsóknir benda til þess að samverkun sé á milli MITF og próteina í DNA skemmdarviðbragðinu, þar á meðal lykilpróteina í viðbragði frumunnar við tvíþátta DNA brotum. Markmið þessa verkefnis var að rannsaka hugsanlegt hlutverk MITF í viðgerðarferlum tvíþátta DNA brota.
    Mótefnalitanir og smásjárgreining leiddu í ljós að MITF styrkur eykst til muna við framköllun tvíþátta DNA brota. MITF er einnig staðsett á svæðum tvíþátta DNA brota ásamt DNA viðgerðarpróteininu 53BP1. Einnig safnast upp tvíþátta DNA brot í frumum þar sem MITF hefur verið slegið niður. Ennfremur er jákvæð fylgni á milli aukningu í MITF styrk og magn skemmda. Að auki leggjum við til að hugsanlegt hlutverk MITF í viðbragði við tvíþátta DNA brotum, sé óháð TFE-3 og TFE-B, en hlutverk þessara próteina skarast á við hlutverk MITF sem umritunarþáttur.
    qPCR niðurstöður sýndu að engin aukning varð á tjáningu MITF mRNA við framköllun tvíþátta DNA brota. Hinsvegar benda niðurstöður til þess að breyting verði á veltu próteinsins við myndun tvíþátta DNA brotum. Jafnframt gáfu niðurstöður til kynna að SUMO lígasinn PIAS1 og ubiquitin/SUMO lígasinn RNF4 taki þátt í stjórnun á prótein veltu MITF. Með þessar niðurstöður að leiðarljósi, lögðum við til, að við eðlilegar aðstæður sé MITF haldið við lágan styrk með próteinniðurbroti, en við myndun tvíþátta DNA brota sé komið í veg fyrir niðurbrot MITF með þeim afleiðingum að próteinið safnast upp.
    Ennfremur, þá gáfu niðurstöður okkar til kynna að virkni viðgerðar tvíþátta DNA brota sé breytt sé MITF slegið niður. Til að meta hvort MITF hafi hlutverk í ávkeðnu viðgerðarferli munum við notast við frumulínur sem tjá vísikerfi sem gefa til kynna hvort ákveðið viðgerðarferli eigi sér stað. Slíkar frumulínur hafa verið notaðar í öðrum rannsóknum með góðum árangri og munu koma að gagni við að leiða í ljós hvar hlutverk MITF liggur í viðbragði frumunnar við tvíþátta DNA brotum.

Accepted: 
  • May 26, 2017
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/27656


Files in This Item:
Filename Size VisibilityDescriptionFormat 
drifa_msc.pdf10.78 MBLocked Until...2020/06/01HeildartextiPDF
yfirl. Drifa.pdf185.29 kBLockedYfirlýsingPDF