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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.76.2008.tde-29042008-113901
Document
Author
Full name
Ana Carolina Migliorini Figueira
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2008
Supervisor
Committee
Polikarpov, Igor (President)
Itri, Rosangela
Kobarg, Jorg
Silva, Jerson Lima
Thiemann, Otavio Henrique
Title in Portuguese
Oligomerização, estruturas à baixa resolução, ligação ao DNA e ao ligante dos receptores de hormônios tireoidianos
Keywords in Portuguese
Afinidade ao DNA
Análise estrutural
Oligomerização
Receptor de homônios tireoidianos
Abstract in Portuguese
Os receptores tireoidianos (TRs) são proteínas envolvidas em várias funções fisiológicas importantes para os organismos, pois são potentes reguladores do desenvolvimento, divisão e diferenciação celular, metabolismo e homeostase. Eles são responsáveis pela regulação da transcrição de genes-alvo específicos, mediando efeitos pleiotrópicos de hormônios lipofílicos nas células. Na ausência de ligantes essas proteínas estão complexadas a correpressores, impedindo a transcrição de genes por elas regulados. Por outro lado, a presença do ligante induz à transcrição através da ligação a elementos responsivos do DNA e coativadores. Nesse trabalho alguns aspectos do TR foram evidenciados, permintindo-se um melhor conhecimento acerca do funcionamento e estrutura desse receptor. Os experimentos de oligomerização revelaram a presença dos tetrâmeros do TR, os quais estavam restritos ao Receptor X Retinóico, sugerindo mecanismos novos na regulação do receptor. Os ensaios de raios-X a baixos ângulos resultaram nos primeiros modelos estruturais de baixa resolução de construções maiores do TR, demonstrando o correto posicionamento de seus domínios em sua estrutura geral, o que forneceu informações importantes sobre sua estrutura geral. Os experimentos de fluorescência avaliaram a ligação desses receptores a diversos elementos responsivos, em termos de constantes de dissociação e seletividade para cada um deles. E, por fim, os experimentos de troca de hidrogênio por deutério revelaram a movimentação que ocorre no domínio de ligação do ligante do receptor antes e após a adição do ligante T3. Esses resultados ampliam um pouco mais os conhecimentos sobre os mecanismos de ação e sobre a estrutura quaternária dos TR, promovendo um melhor entendimento dos conceitos básicos envolvidos na atuação dessas macromoléculas, as quais estão inseridas em redes complexas de regulação e interação com outras proteínas.
Title in English
Thyroid hormone receptor oligomerization, low resolution structures, DNA and ligand binding
Keywords in English
DNA affinity
Oligomerization
Structural analysis
Thyroid hormone receptor
Abstract in English
The thyroid receptors (TRs) are proteins, which are involved in diverse and important physiological functions in the organisms, since they are regulators of development, cell divison and differentiation, metabolism and homeostasis. They are responsible by the regulation of specific gene transcription, through pleiotropic effects of lipophilic hormones in the cells. In the absence of the ligand these proteins are complexed to correpressors and block the transcription of genes that are regulated by them On the other hand, in the presence of the ligand transcription is induced through the binding of the receptors to DNA response elements and coactivators. New findings about TR described in this study helped to improve the understanding of the function and structure of the receptor. This was accomplished by: oligomerization experiments which showed the presence of TR tetramers, a quarternary structure described before only for the Retinoid Receptor X, and suggested new regulation mechanisms for the receptors; the small angle X-ray scattering assays which resulted in the first low resolution structural models of bigger constructions of TR, showing the correct position of TR domains and providing important information about the global TR structure; the anisotropy fluorescence experiments which evaluated the binding of these receptors to diverse response elements, in terms of dissociation constants and selectivity for each one of the HREs tested; and finally, the hydrogen/deuterium experiments which revealed the ligand binding domain mobility before and after the ligand addition. In summary, we can say that these results all together extended the knowledge about the TR action mechanisms and its quarternary strucuture, providing better understanding of the basic concepts involved in these macromolecules behavior, which are inserted into a complex network of regulation and interaction with other proteins.
 
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Publishing Date
2008-05-05
 
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