Study of the effect of YY1 transcription factor dimerization on its interaction with zinc ions. Development and verification of an experimental model

Czynnik transkrypcyjny YY1, o podwójnej roli w regulacji transkrypcji, posiada zdolność do oligomeryzacji, w tym dimeryzacji. Tworzenie czwartorzędowych struktur przez YY1 – w postaci pętli DNA – jest obligatoryjnym czynnikiem w przestrzennym organizowaniu chromatyny i wiążącym się z tym regulacją transkrypcji. YY1 asocjując jony Zn (II) może tworzyć dimery, badania wskazują że odpowiedzialny za to jest N-końcowy fragment (NTF) tego białka.W tej pracy opracowano minimalistyczny model monomeru i dimeru YY1. Monomeryczny model (YY197) jest skróconym NTF YY1, dimeryczny (YY197C2) zaś połączeniem dwóch YY197 przez mostek disiarczkowy. Celem pracy było zbadanie przez pomiary dichroizmu kołowego, fluorescencji a także izotermicznego miareczkowania kalorymetrycznego dimeryzacji oraz strukturalnych zmian zachodzących w powyższych modelach pod wpływem Zn (II). Dla badań spektroskopowych w powyższe modele wprowadzono sondę tryptofanową (Gly56Trp).Dla obu modeli, monomeru i dimeru, stwierdzono występowanie zmian konformacyjnych wywołanych obecnością jonów Zn (II). Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że dla tych modeli zachowane zostały właściwości asocjacji jonów cynku oraz oligomeryzacji.

The transcription factor YY1, which plays a dual role in the regulation of transcription, has the ability to oligomerize, including dimerization. The formation of YY1 quaternary structures is an obligatory factor in the spatial organization of chromatin – in the form of a DNA loop – and the related regulation of transcription. By associating Zn (II) ions, YY1 can form dimers, studies indicate that the N-terminal fragment (NTF) of this protein is responsible for it.In this work, a minimalist model of the YY1 monomer and dimer was developed. The monomeric model (YY197) is the truncated NTF YY1, the dimeric one (YY197C2) is the combination of the two YY197 via a disulfide bridge. The aim of the study was to investigate by circular dichroism, fluorescence and isothermal titration calorimetry dimerization and structural changes occurring in the above models under the influence of Zn (II). A tryptophan probe was introduced in the above models for spectroscopic studies (Gly56Trp).For both monomer and dimer models, conformational changes caused by the presence of Zn (II) ions were found. The obtained results allow to conclude that the properties of zinc ion association and oligomerization were retained for these models.