Supervising moieties - probing Wnt regulators of the Notch signalling

Abstract

Signální dráhy Notch a Wnt jsou základními regulátory embryonálního vývoje a udržování homeostázy. Při jejich dysregulaci přispívají k rozvoji genetických poruch a nádorových onemocnění. Extracelulární doména receptoru Notch (NICD) hraje v tomto procesu klíčovou roli, přičemž vykazuje jedinečnou aktivitu typu "reostat", díky které je ideálním kandidátem pro studium křížové komunikace mezi signálními drahami, protože jakákoli interakce se promítá "lineárním" způsobem. Přestože byla interakce mezi signálními drahami Notch a Wnt již rozpoznána, konkrétní role jednotlivých složek Wnt v modulaci aktivity NICD, zejména role CK1α, zůstává nejasná. Předběžná data z naší laboratoře naznačují, že CK1α interaguje s Notch1 a zvyšuje jeho aktivitu, přičemž naše in silico modelování předpovědělo tuto regulační interakci na specifické fosforylační místo v rámci N1ICD. Tato diplomová práce zkoumala zapojení CK1α do signální dráhy Notch prostřednictvím analýzy její subcelulární lokalizace a potenciální interakce s NICD. Ke zhodnocení kolokalizace CK1α a N1ICD byla použita konfokální mikroskopie a byly využity mutované plazmidy identifikovaných interakčních míst, aby bylo možné posoudit, zda změny v těchto místech ovlivňují lokalizaci a aktivitu N1ICD. Bylo zjištěno, že N1 a CK1α kolokalizují, převážně v cytoplazmě,...

The Notch and Wnt signaling pathways are fundamental regulators of embryonic development and homeostasis. When dysregulated, these pathways contribute to genetic disorders and cancers. The Notch receptor Intracellular Domain (NICD) is a crucial player in this process, exhibiting a unique "rheostat" activity that makes it an ideal candidate for studying crosstalk between signaling pathways as any interaction translates in "linear" fashion. While the interaction between Notch and Wnt signaling has been recognized, the specific roles of Wnt components in modulating NICD activity, particularly the role of CK1α, remains unclear. Preliminary data from our laboratory indicate that CK1α interacts with and enhances activity of Notch1, and our in silico modeling predicted this regulatory interaction to a specific phosphorylation site within the N1ICD. This thesis investigated CK1α's involvement in Notch signaling by examining its subcellular localization and potential interaction with NICD. Confocal microscopy was used to assess the colocalization of CK1α and N1ICD and mutant plasmids of identified interaction sites were utilized to evaluate whether alterations in the interaction affected N1ICD localization and activity. N1 and CK1α were identified to colocalize, mainly in the cytoplasm and mutagenesis of...