Characterization of Heat Shock Protein 90B (HSP90B) gene and its promoter in the unicellular green ALGA Chlamydomonas Reinhardtii
Issued Date
2023
Copyright Date
2017
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xiv, 120 leaves : ill.
Access Rights
restricted access
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (Ph.D. (Biochemistry))--Mahidol University, 2017
Suggested Citation
Somchoke Traewachiwiphak Characterization of Heat Shock Protein 90B (HSP90B) gene and its promoter in the unicellular green ALGA Chlamydomonas Reinhardtii. Thesis (Ph.D. (Biochemistry))--Mahidol University, 2017. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/89824
Title
Characterization of Heat Shock Protein 90B (HSP90B) gene and its promoter in the unicellular green ALGA Chlamydomonas Reinhardtii
Alternative Title(s)
การศึกษาลักษณะของยีนและโปรโมเตอร์ของ Heat Shock Prorwin 90B (HSP90B) ในสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียว Chlamydomonas Reinilardtii
Author(s)
Abstract
The heat shock proteins (HSPs) are proteins that play important roles in cellular protein homeostasis. There are six classified groups of the HSP proteins: HSP100/Clp, HSP90, HSP70, HSP60/chaperonin, small heat-shock proteins, and calnexin/calreticulin. Due to relatively scarce information at the gene regulation level in the literature, HSP90 family was the subject of interest in this study. In the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii, there are three HSP90 genes: HSP90A, HSP90B, and HSP90C. Among the three, HSP90B is the least studied, especially in photosynthetic organisms. In this dissertation, the attempt was made to characterize the HSP90B gene as well as the promoter sequence in the model alga C. reinhardtii. I found that the HSP90B genome contained 13 exons and 12 introns encoding for ER-localized protein of 819 amino acids. The HSP90B expression was strongly induced by heat while short-term exposure to other abiotic stresses, such as salinity, or light stress did not appear to affect the expression. Promoter truncation analysis revealed a core constitutive promoter sequence between -1 to -387 bp from the ATG site. Promoter sequence analyses along with ChIP assay followed by qPCR and DNA-protein pull-down assay suggested that the sequence upstream of the core promoter contained repressive elements including sequences with high histone-binding preference as well as putative repressor binding site(s).
ฮีทช็อคโปรตีน (HSPs) มีบทบาทที่สำคัญในระดับเซลล์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมโปรตีนชนิดอื่นๆ โดยโปรตีน HSPs สามารถแบ่งออกได้เป็น 6 กลุ่มใหญ่ๆ โดยแบ่งแยกตามขนาดน้ำหนักโมเลกุลดังนี้: HSP100/Clp, HSP90, HSP70, HSP60/chaperonin, small heat-shock proteins และ calnexin/calreticulin ซึ่งในงานวิจัยชิ้นนี้จะสนใจศึกษาโปรตีนในกลุ่ม HSP90 เนื่องจากในบทความงานวิจัยที่อธิบายเกี่ยวกับการควบคุมการแสดงออกของยีนในกลุ่มนี้มีอยู่น้อยมากเมื่อเทียบกับ HSPs กลุ่มอื่นๆ ในสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียว Chlamydomonas reinhardtii มียีนที่สร้างโปรตีน HSP90 อยู่ 3 ชนิด ได้แก่ HSP90A, HSP90B และ HSP90C แต่ยีน HSP90B ในสาหร่ายชนิดนี้ยังไม่ค่อยมีใครศึกษาโดยเฉพาะในพืช งานวิจัยนี้จะศึกษาคุณลักษณะของยีนและส่วนของโปรโมเตอร์ในสาหร่าย C. reinhardtii จากการศึกษาพบว่าในจีโนมของ HSP90B ที่ถอดรหัสได้โปรตีนความยาวจำนวน 819 กรดอะมิโนที่ทำงานอยู่ใน ER ประกอบไปด้วย exon จำนวน 13 ส่วน และ intron จำนวน 12 ส่วนตามลำดับ จากนั้นก็มาดูการแสดงออกของยีนพบว่า ความร้อนเท่านั้นที่เหนี่ยวนำในการแสดงออกของยีน HSP90B ขณะที่ปัจจัยความเครียดอื่นๆ ไม่มีผล นอกจากนี้ผลการศึกษาเรื่อง Promoter truncation analysis พบว่าบริเวณโปรโมเตอร์ของยีนจะอยู่บริเวณที่ตำแหน่งเบส -1 ถึง -387 จากตำแหน่ง ATG และผลการศึกษาลาดับโปรโมเตอร์ พ่วงด้วยวิธี ChIP -qPCR และวิธี DNA-protein pull-down พบว่าบริเวณที่อยู่เหนือ (upstream) จากแกนโปรโมเตอร์ (core promoter) ประกอบไปด้วยตำแหน่งที่มีอิทธิพลทางลบซึ่งควบคุมการแสดงออกของยีน HSP90B ในเซลล์ ซึ่งส่วนนี้เป็นบริเวณที่มีโปรตีน histone มาเกาะอย่างหนาแน่นและเป็นบริเวณที่โปรตีน repressor มาลงเกาะเพื่อควบคุมการทำงานของโปรโมเตอร์
ฮีทช็อคโปรตีน (HSPs) มีบทบาทที่สำคัญในระดับเซลล์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมโปรตีนชนิดอื่นๆ โดยโปรตีน HSPs สามารถแบ่งออกได้เป็น 6 กลุ่มใหญ่ๆ โดยแบ่งแยกตามขนาดน้ำหนักโมเลกุลดังนี้: HSP100/Clp, HSP90, HSP70, HSP60/chaperonin, small heat-shock proteins และ calnexin/calreticulin ซึ่งในงานวิจัยชิ้นนี้จะสนใจศึกษาโปรตีนในกลุ่ม HSP90 เนื่องจากในบทความงานวิจัยที่อธิบายเกี่ยวกับการควบคุมการแสดงออกของยีนในกลุ่มนี้มีอยู่น้อยมากเมื่อเทียบกับ HSPs กลุ่มอื่นๆ ในสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียว Chlamydomonas reinhardtii มียีนที่สร้างโปรตีน HSP90 อยู่ 3 ชนิด ได้แก่ HSP90A, HSP90B และ HSP90C แต่ยีน HSP90B ในสาหร่ายชนิดนี้ยังไม่ค่อยมีใครศึกษาโดยเฉพาะในพืช งานวิจัยนี้จะศึกษาคุณลักษณะของยีนและส่วนของโปรโมเตอร์ในสาหร่าย C. reinhardtii จากการศึกษาพบว่าในจีโนมของ HSP90B ที่ถอดรหัสได้โปรตีนความยาวจำนวน 819 กรดอะมิโนที่ทำงานอยู่ใน ER ประกอบไปด้วย exon จำนวน 13 ส่วน และ intron จำนวน 12 ส่วนตามลำดับ จากนั้นก็มาดูการแสดงออกของยีนพบว่า ความร้อนเท่านั้นที่เหนี่ยวนำในการแสดงออกของยีน HSP90B ขณะที่ปัจจัยความเครียดอื่นๆ ไม่มีผล นอกจากนี้ผลการศึกษาเรื่อง Promoter truncation analysis พบว่าบริเวณโปรโมเตอร์ของยีนจะอยู่บริเวณที่ตำแหน่งเบส -1 ถึง -387 จากตำแหน่ง ATG และผลการศึกษาลาดับโปรโมเตอร์ พ่วงด้วยวิธี ChIP -qPCR และวิธี DNA-protein pull-down พบว่าบริเวณที่อยู่เหนือ (upstream) จากแกนโปรโมเตอร์ (core promoter) ประกอบไปด้วยตำแหน่งที่มีอิทธิพลทางลบซึ่งควบคุมการแสดงออกของยีน HSP90B ในเซลล์ ซึ่งส่วนนี้เป็นบริเวณที่มีโปรตีน histone มาเกาะอย่างหนาแน่นและเป็นบริเวณที่โปรตีน repressor มาลงเกาะเพื่อควบคุมการทำงานของโปรโมเตอร์
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Department
Faculty of Science
Degree Discipline
Biochemistry
Degree Grantor(s)
Mahidol University