Modulace DNA vazebné afinity transkripčních faktorů FOXO a p53 prostřednictvím protein-proteinových interakcí

Abstract

5 Abstract The forkhead box "O" (FOXO) proteins are a subclass of the Forkhead family of transcription factors that play a critical role in a variety of cellular processes such as response to cellular stress, gluconeogenesis, cell cycle control, apoptosis, senescence, and repair of DNA damage. They are generally considered to be tumor suppressors. However, it has been shown that they can promote tumorigenesis and induce resistance to the chemotherapeutic agents. Despite many years of research into the biological role of FOXO proteins, a number of questions remain to be answered. For example, whether the slight structural differences observed in the otherwise highly homologous DNA-binding domains of individual FOXO transcription factors affect their DNA binding affinity. Furthermore, it is unclear how protein-protein interactions affect DNA binding affinity of FOXO proteins. Recent study has described the interaction of FOXO transcription factors with the p53 protein. Protein p53 is called the guardian of the genome due to its ability to mediate the response to acute DNA damage. The interaction of FOXO and p53 proteins appears to have a major effect on the DNA binding affinity of both these proteins. Based on this, DNA-binding domains of the human transcription factors FOXO1, FOXO3 and FOXO4 (FOXO1(144-270),...

4 Abstrakt Podtřída "O" transkripčních faktorů forkhead box (FOXO) představuje skupinu proteinů, které hrají zásadní roli v celé řadě buněčných procesů souvisejících se stresem, glukoneogenezí, kontrolou buněčného cyklu, apoptózou, senescencí a opravami poškozené DNA. Obecně jsou považovány za supresory nádorů. Ukázalo se však, že mohou naopak podporovat tumorigenezi a vyvolávat rezistenci na použitá chemoterapeutika. Navzdory mnoholetému výzkumu biologické role FOXO proteinů zůstává stále celá řada otázek, které je třeba zodpovědět. Je například otázkou, zda se nepatrné strukturní rozdíly pozorované v jinak vysoce homologních DNA-vazebných doménách jednotlivých zástupců FOXO promítají do jejich schopnosti vázat DNA. Není zcela jasné ani to, jak vazbu na DNA ovlivňují protein-proteinové interakce s vazebnými partnery. Nedávno byla popsána interakce FOXO transkripčních faktorů s proteinem p53, který bývá nazýván strážcem genomu kvůli zprostředkovávání reakce na akutní poškození DNA. Zdá se, že by vzájemná interakce proteinů FOXO a p53 mohla mít zásadní vliv na DNA vazebnou afinitu obou těchto proteinů. Na základě toho byly v rámci této práce exprimovány a purifikovány DNA-vazebné domény lidských transkripčních faktorů FOXO1, FOXO3 a FOXO4 (FOXO1(144-270), FOXO3(142-267) a FOXO4(86-211)) a transaktivační...