Studium interakcí DNA-vazebné domény proteinu FOXO3 s nízkomolekulárními látkami

Abstract

Tato diplomová práce je součástí projektu, jehož cílem je vývoj nízkomolekulárních látek schopných inhibovat interakci lidského transkripčního faktoru FOXO3 s DNA. Hlavním cílem této diplomové práce je charakterizace interakcí DNA-vazebné domény proteinu FOXO3 (FOXO3-DBD) s nízkomolekulární látkou S9, která inhibuje vazbu FOXO3-DBD na DNA pomocí různých biofyzikálních technik, jako je NMR, mikrotermoforéza a nativní elektroforéza. Transkripční faktory FOXO jsou důležité a evolučně konzervované regulační proteiny, které se účastní mnoha důležitých buněčných dějů. Aktivita FOXO proteinů je regulována posttranslačními úpravami, z nichž nejdůležitější jsou fosforylace, acetylace a ubikvitinace. Forkhead transkripční faktory zastávají značný počet různých buněčných funkcí a účastní se mnoha buněčných signálních drah. Jejich exprese může probíhat tkáňově specificky. Obsahují asi 100 aminokyselin dlouhou DNA-vazebnou doménu složenou z několika částí. Mezi jejich funkce patří regulace buněčného cyklu a apoptózy, proliferace a diferenciace buněk, kontrola metabolismu a regulace protistresové odpovědi. U nádorových buněk lymfoblastomu je resistence vůči chemoterapii zprostředkována právě vysokou aktivitou transkripčního faktoru FOXO3. Z tohoto důvodu je nutné hledat způsoby, jak cíleně potlačit funkci tohoto...

This diploma thesis is part of a project aiming for the development of low molecular compounds which would be capable to inhibit the interaction between human transcription factor FOXO3 and DNA. Main goal of this thesis is the characterization of the interaction between the low molecular inhibitor S9 and the DNA-binding domain of FOXO3 protein (FOXO3-DBD) by using variety of biophysical methods such as NMR, microscale thermophoresis and native electrophoresis. FOXO transcription factors are important and evolutionary conserved regulatory proteins, which are involved in many crucial cellular processes. The activity of FOXO proteins is regulated by posttranslational modifications, out of which the most important are phosphorylation, acetylation and ubiquitination. Forkhead transcription factors participate in a variety of different cellular functions and are part of several signaling pathways. Its expression might be tissue specific. They contain approximately 100 amino acids long DNA- binding domain composed of several parts. Among its main functions belong the regulation of cell cycle and apoptosis, proliferation and cell differentiation, metabolism control and stress- response regulation. Tumor cells of lymfoblastome have developed resistance against chemotherapy by increasing activity of FOXO3...