- Unveiling the molecular mechanism of BRCA2-RAD51 interaction to tackle cancer onset
- Rinaldi, Francesco <1993>
Subject
- CHIM/08 Chimica farmaceutica
Description
- Different kinds of lesions can occur to DNA, and among them, one of the most dangerous is the double strand breaks (DSBs). Actually, DSBs can result in mutations, chromosome translocation or deletion. For this kind of lesions, depending on cell cycle phase as well as DNA-end resection, cells have developed specific repair pathways. Among these the error-free homologous recombination (HR) plays a crucial role. HR takes place during S/G2 phases, since the sister chromatids can be used as homologous templates. In this process, hRAD51 and BRCA2 are key players. hRAD51 is a recombinase of 339 amino-acids highly conserved through evolution which displays an intrinsic tendency to form oligomeric structures. BRCA2 is a very large protein of 3418 amino-acids, essential for the recruitment and accumulation of hRAD51 in the nucleus repairing-foci. BRCA2 interacts with hRAD51 through eight, so-called, BRC repeats, composed of 35-40 amino-acids. Mutations within this region have been linked to an increased risk of ovarian cancer development. In particular, several reports highlighted that missense mutations within one BRC repeat can hamper BRCA2 activity. Considering the close homology between the BRC repeats, it is striking how these mutations cannot be counterbalanced by the other non-mutated repeats preserving the function and the interactions of BRCA2 with hRAD51. To date the only interaction that has been structurally elucidated, is the one taking place amid the fourth BRC repeat and hRAD51. Only very little biophysical information is available on the interaction of the other BRC repeats with hRAD51. This thesis aims at elucidating the mechanism of hRAD51-BRCA2 interaction, by means of biophysical and structural approaches.
- Il nostro DNA è continuamente danneggiato da fattori endogeni ed esogeni. Ciò può determinare differenti tipologie di danno, tra le quali le rotture a doppio filamento sono considerabili come le più pericolose. Fortunatamente, le nostre cellule hanno sviluppato differenti strategie per riparare questi danni a seconda della fase del ciclo cellulare in cui si trovano. Tra questi meccanismi di riparazione del DNA un ruolo fondamentale è certamente giocato dalla cosiddetta ricombinazione omologa. Tale processo avviene nelle fasi S e G2 del ciclo cellulare e consente una riparazione del DNA molto accurata. In questo meccanismo di riparazione hRAD51 e BRCA2 sono due proteine fondamentali. hRAD51 è una recombinasi di 339 aminoacidi altamente conservata in diversi organismi, che possiede una tendenza intrinseca a formare strutture oligomeriche. BRCA2 è invece una proteina di notevoli dimensioni, 3418 aminoacidi, che è essenziale per il reclutamento e l’accumulo di hRAD51 nel nucleo. In particolare, si è dimostrato che BRCA2 interagisca con hRAD51 attraverso otto sequenze ripetute composte da 35-40 aminoacidi denominate “BRC-repeats”. Studi epidemiologici hanno evidenziato come le mutazioni all’interno di questa regione siano correlate ad un incremento del rischio di sviluppare cancro ovarico. Inoltre, è stato dimostrato come mutazioni che avvengono all’interno di una sola ripetizione BRC possano essere sufficienti a bloccare il reclutamento di hRAD51 e conseguentemente la ricombinazione omologa. Considerata l’alta omologia tra queste sequenze è sorprendente come tali mutazioni all’interno di una sola ripetizione BRC non possano essere controbilanciate dalle altre sette. Ad oggi, l’unica interazione che è stata caratterizzata dal punto di vista strutturale è quella che sussiste tra la quarta ripetizione BRC e hRAD51. Lo scopo di questa tesi è quello di studiare il meccanismo di interazione tra i “BRC repeats” e hRAD51 attraverso metodiche biofisiche e di biologia strutturale.
Date
- 2023-06-23
- info:eu-repo/date/embargoEnd/2026-05-01
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-29301
Rinaldi, Francesco (2023) Unveiling the molecular mechanism of BRCA2-RAD51 interaction to tackle cancer onset, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Scienze biotecnologiche, biocomputazionali, farmaceutiche e farmacologiche