Biofyzikální charakterizace N-koncové části proteinkinasy ASK1.

Abstract

Proteinkinasa ASK1 (z anglického "apoptosis signal-regulating kinase 1") je apikální kinasa mitogeny aktivované proteinkinasové kaskády (tzv. MAPK kaskády). Její aktivita je spouštěna např. reaktivními formami kyslíku, cytokiny, stresem endoplasmatického retikula či osmotickým stresem. Aktivace ASK1 má za následek spuštění metabolických drah, na jejichž počátcích stojí mitogeny aktivované proteinkinasy (MAPK) p38 a c-Jun N-koncová kinasa (JNK). Aktivace těchto kinas vede k zánětu nebo smrti buňky. Dysregulace ASK1 je asociována s rozvojem patologických stavů, jakými jsou neurodegenerativní, kardiovaskulární či nádorová onemocnění, což z tohoto proteinu činí potenciální cíl terapeutických zásahů. Aktivita proteinkinasy ASK1 je regulována prostřednictvím protein-proteinových interakcí, mezi hlavní negativní regulátory ASK1 řadíme rodinu dimerních proteinů 14-3-3 a redoxní protein thioredoxin 1. Příkladem pozitivních regulátorů jsou faktory asociované s TNF receptorem. Kromě toho je aktivita ASK1 přísně regulována prostřednictvím oligomerizace. Navzdory neustálému pokroku, kterého je dosahováno v rámci studia tohoto proteinu, je přesný molekulární mechanismus regulace ASK1 a vliv oligomerizace na tento proces nejasný, částečně z důvodu nedostatku strukturních dat. Interakce N-koncových částí dvou...

Apoptosis signal-regulating kinase 1 (ASK1) is an apical kinase of the mitogen-activated protein kinase cascade. Its activity is triggered by various stress stimuli such as reactive oxygen species (ROS), cytokines, endoplasmic reticulum (ER) stress or osmotic stress resulting in the activation of p38 and c-Jun N-terminal kinase metabolic pathways and leading to inflammation or cell death. Dysregulation of ASK1 is linked to several pathologies such as neurodegenerative and cardiovascular diseases and cancer, which makes this protein a potential target of therapeutic intervention. The activity of ASK1 is regulated through protein-protein interactions with 14-3-3 proteins and thioredoxin1 being among the most important negative regulators and tumour necrosis factor receptor-associated factors being an example of positive regulators. Apart from that, ASK1 is also tightly regulated via oligomerization. Despite continual progress being made, the precise molecular mechanism of ASK1 regulation and the role of ASK1 oligomerization in this process still remains unclear to this day owing to the lack of structural data. Interaction of the N-terminal parts of two protomers of ASK1 dimer is one of the key steps in ASK1 activation. It was shown, that the isolated ASK1 catalytic domain (ASK1-CD) forms stable...