Mechanisms of transcriptional regulation mediated by "IXR1" in yeast

Abstract

[Resumen] Ixrl es una proteína de Saccharomyces cerevisiae previamente relacionada con la respuesta a hipoxia y a estrés oxidativo, así como en la resistencia a cisplatino. El trabajo presentado en esta Tesis permite ampliar el conocimiento de los mecanismos de regulación mediante los cuales Ixr1 participa en estos procesos. Se realizaron experimentos de transcriptómica y localización de los sitios de unión de Ixr1 a lo largo del genoma y sus características. Los resultados mostraron que Ixr1 participa en la regulación de la asimilación de azufre y en el metabolismo de compuestos que contienen azufre, de aminoácidos de cadena larga y en diversas etapas de la biogénesis de ribosomas. La implicación de Ixr1 en el control energético de la célula es un factor indispensable para explicar la adaptación de la célula a los niveles de oxígeno o al daño producido por cisplatino. La caracterización bioquímica de Ixr1, acompañada de análisis funcionales de distintos motivos de la proteína, mostró que su unión al ADN se produce mediante los HMG-box en tándem, según un modelo secuencial con cooperatividad positiva. Además, las regiones que flanquean a los dominos de unión a ADN presentan un alto grado de desorden estructural V con tendencia a la agregación en forma de fibras amiloides, lo que sugiere la posibilidad de que Ixr1 pueda actuar como prion.

[Resumo] Ixrl é unha proteína de Saccharomyces cerevisiae anteriormente relacionada coa resposta á hipoxia e frente ó estrés oxidativo, así como na resistencia a cisplatino. O traballo presentado nesta Tese permite ampliar o naso eoilecemento dos mecanismos de regulación polos cales Ixrl participa nestes procesos. Experimentos de transcriptomica e localización dos sitios de unión de Ilxr1 ao langa do xenoma e as súas características foron realizados. Os resultados mostraron que Ixrl participa na regulación da asimilación de xofre e do metabolismo de compostos que conteñen xofre, aminoácidos de cadea langa e en varios estadios da bioxénese dos ribosomas. A implicación de Ixrl no control da enerxética da célula é indispensable para explicar a adaptación da célula os niveis de osrxeno ou os danos por cisplatino. A caracterización bioquímica de Ixrl, acompañada polo análise funcional de varios motivos proteicos, mostrou que a súa unión ao AON acorre a través dos seus dominios HMG-box, seguindo un modelo secuencial con cooperatividade positiva. Ademais, as rexi6ns que flanquean os dominas de unión ao AON teñen un elevado grao de desorde estrutural e tendencia a agregar en forma de amiloides, suxerindo a posibilidade de que Ixrl poida actuar coma un prion.

[Abstract] Ixrl is a protein from Saccharomyces cerevisiae that was previouslV involved in the response to hypoxia and oxidative stress, as well as in cisplatin resistance. The work presented here allows expanding the knowledge regarding the regulatory mechanisms by which Ixrl participates in these processes. Transcriptome analyses and experiments to identify the position and charaeteristics of Ixrl binding sites along the genome were pertormed. They showed that Ixrl participates in the regulation of sulphur assimilation, the metabolism of sulphur compounds, long chain amino acids and in diverse steps of ribosome biogenesis. The implication of Ixrl on the control of cellular energetics is a crucial faetor for explaining cellular adaptation to oxygen levels or cellular damage produced bV cisplatin. Biochemical characterization of Ixrl, accompanied by funetional analvsis of different domains in the protein, also revealed that the binding to DNA is produced through its tandem HMG-box domains in a sequential model with positive cooperativity. Moreover, regions flanking the DNA binding domains show high structural disorder and thev are prone to aggregate in amyloid fibrils, raising the possibility that Ixrl could act as a prion.