Functional analysis of the internally disordered structure of the substrate domain in p130Cas protein biology

Abstract

Protein p130Cas je významným mechanosenzorem v buněčných adhezivních strukturách, jako jsou fokální adheze a podozomy. Zde je protein vystaven mechanické tenzi, která je zák- ladem jeho zapojení do integrinové signalizace. Na úrovni p130Cas je následně mechanická síla přeměněna na chemický signál. Přestože p130Cas nevykazuje enzymatickou aktivitu, jeho silný vazebný potenciál z něj činí důležité signalizační propojení, které zajišťuje distribuci signálu do různých buněčných drah. Díky tomu má p130Cas velký vliv na i tak zásadní buněčné procesy jako jsou proliferace, diferenciace a pohyb buněk. Kromě jeho nezastupitelné role v embry- onálním vývoji byla také popsána účast na vzniku patologií. Jakožto hlavní substrát pro Src kinázu se p130Cas může podílet na signalizacích vedoucích k nádorové transformaci a dalšímu malignímu vývoji. Jeho zvýšená exprese je pozorována převážně u agresivních typů nádorů tvořících metastáze, jako jsou karcinomi prsu, prostaty a nebo melanomy. V posledních letech se proto diskutuje možné využití proteinu p130Cas jako potenciálního cíle pro vyvíjená migras- tatika. V rámci této práce se zabýváme funkční analýzou substrátové domény proteinu p130Cas. Právě tato doména je zodpovědná za mechanosenzorické vlastnosti tohoto proteinu a zárověň představuje substrát pro kinázy...

The p130Cas protein is an important mechanosensor in cell adhesive structures such as focal adhesions and podosomes. There, the protein is subjected to mechanical tension that underlie its participation in integrin signaling. At the level of p130Cas, the mechanical force is transduced into a chemical signal. Although p130Cas does not exhibit enzymatic activity, its high binding potential turns it into an important signaling junction that ensures signal distribution to different cellular pathways. As a result, p130Cas has a profound effect on fun- damental cellular processes such as cell proliferation, differentiation and motility. In addition to its irreplaceable role in embryonic development, its involvement in the origin of patholo- gies has also been reported. As a major substrate for Src kinase, p130Cas can participate in signaling leading to tumor transformation and further malignant development. Its upregulated expression is ofen observed in aggressive types of metastasizing tumors, such as breast, prostate, and melanoma cancer. Therefore, in recent years, the possible use of the p130Cas protein as a potential target for migrastatics under development has been discussed. Within this thesis, we focus on the functional analysis of the p130Cas substrate domain. This domain is respon- sible for...