Molekulární podstata interakcí mezi Dishevelled 3 (DVL3) a proteinovým regulátorem cytokineze 1 (PRC1)

Abstract

Scaffolding protein Disheveled (Dvl) is a key component of Wnt signaling cascades. Dvl participates in a number of biological processes, such as cell proliferation, differentiation and migration, determination of cell polarity, and also stem cell self-renewal. It is therefore indispensable for the correct embryo development and tissue homeostasis in adulthood. The protein regulator of cytokinesis (PRC1) is a microtubule-associated protein. PRC1 is involved in spindle midzone formation during cell division. Spindle midzone precedes the contractile ring assembly and is essential for normal cell cleavage. In our laboratory, PRC1 was identified as a putative interaction partner of DVL3. This master thesis is focused on delineation of the interaction interface between DVL3 and PRC1 using TIRF microscopy (Total Internal Reflection Fluorescence microscopy). To this end, full-length DVL and PRC1 proteins together with their truncated variants were designed, expressed and purified. It was discovered that PRC1 interacts with all three DVL isoforms and the N-terminal part of PRC1 is required for the interaction between PRC1 and DVL3. Furthermore, the DEP domain of DVL3 is likely involved in PRC1interactions. Key words: Dishevelled 3, DVL3, Protein regulator of cytokinesis 1, PRC1, interaction interface, TIRF...

Scaffolding protein Dishevelled (Dvl) je klíčovou součástí Wnt signalizačních kaskád. Podílí se na řadě biologických procesů, kterými jsou například proliferace, diferenciace a migrace buněk, určování buněčné polarity a také obnova kmenových buněk. Je nepostradatelný pro správný vývoj embrya i tkáňovou homeostázu v dospělosti. Proteinový regulátor cytokineze (PRC1) patří mezi proteiny asociované s mikrotubuly. Podílí se na tvorbě centrálního svazku antiparalelních mikrotubulů (tzv. spindle midzone) v průběhu buněčného dělení, který předchází vzniku kontraktilního prstence a je nezbytný pro správný průběh cytokineze. V naší laboratoři byl PRC1 identifikován jako potenciální interakční partner DVL3. Tato diplomová práce je zaměřena na vymezení interakčního rozhraní mezi DVL3 a PRC1 s využitím TIRF (Total Internal Reflection Fluorescence) mikroskopie. K tomuto účelu byly navrženy, exprimovány a purifikovány přirozeně se vyskytující formy DVL a PRC1 a jejich zkrácené varianty. Bylo zjištěno, že PRC1 interaguje se všemi izoformami DVL a pro interakci mezi PRC1 a DVL3 je nezbytná N-terminální část PRC1 a že na interakci se zřejmě podílí DEP doména DVL3. Klíčová slova: Dishevelled 3, DVL3, Proteinový regulátor cytokineze 1, PRC1, interakční rozhraní, TIRF mikroskopie