Hjem
Nye doktorgrader
Ny doktorgrad

Seleksjonsmekanisme for en epigenetisk leser

Maxim Bril'kov disputerer 26.10.2020 for ph.d.-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen "Conformational selection mechanism of ASHH2 methyltransferase CW domain recognising H3K4me1 histone modification".

Fra enkelt dobbeltstrenget molekylet pakkes DNA i cellekjernen via forskjellige mellomstrukturer ved hjelp av en rekke proteiner og organiserer en kompleks struktur kalt kromatin. En underenhet av kromatin er et nukleosom som minner om en snelle der DNA-regionen er viklet rundt en kjerne av proteiner kalles histoner. Det spesielle med disse histonene er at deres terminale «haler» er ustrukturerte og stikker ut av nukleosomene. Dette gjør at de er utsatt for forskjellige kjemiske modifikasjoner som metylering, acetylering, fosforylering osv. Modifikasjonene har visse effekter på de tilknyttede genomiske regioner, for eksempel fører acetylering til aktivering av gener, mens metylering ofte er et tegn på deaktivering. Mønsteret av modifikasjonene og deres effekter bevares og deles blant organismer og blir referert til som "histonkoden". Regulering av gener på nivå av disse modifikasjonene kalles epigenetisk regulering. For å opprettholde histonkoden og tillate epigenetisk regulering er spesialiserte maskiner nødvendig. Slik funksjon utføres av forskjellige proteiner som er i stand til å gjenkjenne og modifisere disse histonmodifikasjonene. Verdt å nevne at hvis noe går galt med disse prosessene fører det til utvikling av forskjellige sykdommer og kreft er en av dem.

Forskningen presentert i avhandlingen fokuserte på mekanismen som tillater spesifikk gjenkjennelse av monometylert modifisering av lysin ved fjerde stilling på histon H3 (H3K4me1) ved CW-domenet av histonmetyltransferasen ASHH2. Etter strukturell og biofysisk karakterisering av interaksjonen kan det konkluderes at CW eksisterer som et ensemble av skiftende strukturer som prøver ut forskjellige modifikasjoner av H3K4 inntil den finner H3K4me1-modifiseringen. Ved korrekt binding skyves konformasjonen av domenet mot en tilstand hvor komplekset stabiliseres ved dannelse av ytterligere sekundærestrukturer. Siden CW forekommer i mange histonmodifikatorer har resultatene også relevans for flere andre proteiner.

Personalia

Maxim Bril’kov født 18. april 1989 i Arkhangelsk, Russland. I 2011 ble han uteksaminert fra Northern Arctic Federal University med kjemisk ingeniørgrad med spesialisering i bioteknologi. Han fortsatte utdannelsen i Norge og ble uteksaminert i 2013 fra Høgskolen i Hedmark i Hamar med mastergrad i eksperimentell og kommersiell bioteknologi. Hans startet arbeidet på doktorgraden i April 2015 ved Universitetet i Bergen.