Studium molekulárního mechanismu regulace E3 ubikvitinligas z Nedd4 rodiny pomocí proteinu Ndfip2

Abstract

Nedd4-2 is an important human ubiquitin ligase belonging to the Nedd4 HECT family. Its structure consists of three core domains: a calcium-dependent C2 domain, four WW domains involved in protein-protein interactions, and a catalytic HECT domain. As the terminal enzyme in the ubiquitination cascade, Nedd4-2 is responsible for recognizing target substrates and transferring ubiquitin molecules onto their lysine residues. Intensive research into this ligase is driven by the fact that its proper function is critical for a range of essential physiological processes, from maintaining ion homeostasis and an adequate immune response to optimal nervous system function. The known regulatory mechanisms governing Nedd4-2 activity include autoinhibition arising from intramolecular interactions between the C2 domain and WW domains 3 and 4 with the HECT domain, relief of this locked conformation upon membrane binding in the presence of calcium ions, and intermolecular interactions with partner proteins mediated by the WW domains. This study investigates the effect of the adaptor protein Ndfip2 on Nedd4-2 in vitro with the aim of elucidating this regulatory mechanism. We hypothesize that Ndfip2 can disrupt the autoinhibited conformation of Nedd4-2 in a calcium-independent manner through binding of its PY motifs to...

Nedd4-2 je významná lidská ubikvitinligasa patřící do rodiny Nedd4 HECT. Její struktura se skládá ze tří základních domén: na vápníku závislé C2 domény, čtyř WW domén podílejících se na proteinových interakcích a HECT domény s katalytickou aktivitou. Nedd4-2 představuje poslední enzym v ubikvitinační kaskádě, kde je zodpovědný za rozpoznání cílového substrátu a přenos molekul ubikvitinu na jeho lysinové zbytky. Intenzivní výzkum této ligasy je motivován skutečností, že její správné fungování je klíčové pro řadu esenciálních fyziologických pochodů od udržení iontové rovnováhy přes adekvátní imunitní odpověď až po optimální funkci nervového systému. Mezi hlavní regulační mechanismy funkce a aktivity Nedd4-2 patří autoinhibice zprostředkovaná intramolekulárními vazbami mezi C2 doménou a WW 3 a 4 s doménou HECT, aktivace uzamčeného stavu vazbou na membránu za přítomnosti vápenatých iontů či intermolekulární interakce s proteiny prostřednictvím WW domén. Tato práce se zaměřuje na vliv adaptorového proteinu Ndfip2 na Nedd4-2 in vitro s cílem objasnit mechanismus této regulace. Pracovní hypotéza předpokládá, že adaptorový protein Ndfip2 je schopen rozvolnit autoinhibovanou strukturu Nedd4-2 nezávisle na přítomnosti iontů vápníku prostřednictvím vazby svých PY motivů na WW domény Nedd4-2, což by mohlo...