G-quadruplex DNA structures - in cancer and cancer therapeutics

Bakgrund

I våra celler finns det mindre studerade alternativa DNA-strukturer. Förutom den dubbelsträngade DNA-strukturen kan DNA även bilda väldigt stabila fyrsträngade DNA-strukturer, strukturer som kallas G-quadruplex (G4) DNA. G4-DNA är associerade till cancer och föreslagits att användas i cancerterapi. G4-strukturen hålls samman genom basparning av dGTPs, en av de fyra byggstenarna i DNA-molekylen. Sekvenser med potential att bilda G4-DNA finns i stort sett i alla organismers arvsmassa, men deras funktioner är väldigt outforskade. Dock har det på senare tid visats att G4-DNA har mycket viktiga biologiska funktioner.

Beskrivning

Detta projekt handlar om de grundläggande mekanismerna om hur cancer uppkommer på molekylär nivå och hur vi kan använda detta i cancerterapi. Vi har visat att olösta G4-strukturer hindrar kopieringsmaskineriet och detta kan leda till DNA-skador i arvsmassan. Vi föreslår att använda läkemedelsliknande molekyler som stabiliserar G4-DNA ännu mera, för att få detta sätt inducera DNA-skador och celldöd av cancerceller. Genom att stabilisera G4-DNA inne i cellen, kommer vi även att kunna studera mindre stabila G4-strukturer, vad de har för funktioner inne i cellen och vilka enzymer som är inblandade i att lösa eller reparera dessa strukturer.

Mål

Vårt mål är att förstå rollen av G4-strukturer inne i cellen och vilka enzymer som är inblandade i att lösa upp och reparera G4-DNA. Vi vill också lära oss varför G4-DNA är associerade med cancer och hur vi kan använda denna information i cancerterapi. Vårt allra yttersta mål är att hitta läkemedel som binder och stabiliserar G4-strukturer och som kan specifikt döda cancerceller, men inte friska celler.