Studium interakcí PI4 kinasy

Abstract

14-3-3 proteiny jsou důležitými regulačními bílkovinami, jež se nacházejí ve všech eukaryotních organismech, v lidských buňkách tvoří rodinu 14-3-3 proteinů sedm isoforem. Funkce 14-3-3 proteinů spočívá v interakci s jejich vazebnými partnery, jichž zatím bylo identifikováno několik set. Tito partneři mají klíčové role v mnoha buněčných pochodech, jako je signalizace, regulace buněčného cyklu a dělení, apoptosa a další. Tato bakalářská práce se zabývá studiem interakce 14-3-3 proteinu a fosfatidylinositol 4- kinasy IIIβ (PtdIns4KIIIβ) na molekulární úrovni metodou rentgenové krystalografie. PtdIns4KIIIβ nacházející se na cytosolové straně membrán převážně Golgiho aparátu katalyzuje připojení fosfátové skupiny na čtvrtý uhlík inositolového kruhu. Aktivita PtdIns4KIIIβ je závislá na fosforylaci serinu v pozici 294. Tato fosforylace nejen, že zvyšuje kinasovou aktivitu PtdIns4KIIIβ, ale také je podmínkou pro vazbu 14-3-3 proteinů. Tato interakce zajišťuje ochranu PtdIns4KIIIβ před defosforylací a tak zaručuje nepřetržitou syntézu fosfatidylinositol 4-fosfátu, významné signalizační molekuly a prekursoru pro další fosfátové deriváty fosfatidylinositolu.

The family of 14-3-3 proteins is one of great regulatory significance, which can be found in all the eucaryotic organisms and consists of seven isoforms in human cells. The function of 14-3-3 proteins rests in the interaction with their ligands, of which several hundreds has been identified. The key role of these partners comes to pass in many cellular processes such as signalization, regulation of a cell cycle and division, apoptosis and others. This thesis deals with the interaction of 14-3-3 protein with fosfatidylinositol 4-kinase IIIβ on a molecular level using the method of X-ray crystallography. Phosphatidylinositol 4-kinase IIIβ (PtdIns4KIIIβ) situated on a cytosol side of mostly Golgi aparatus membranes catalyses the connection of a phosphate group to the fourth carbon of an inositol circle. The activity of PtdIns4KIIIβ depends upon the phosphorylation of Ser294. Not only this phosphorylation increases the kinase activity PtdIns4KIIIβ, but is the condition of 14-3-3 proteins binding as well. This interaction provides the protection of PtdIns4KIIIβ against dephosphorylation and this way it guarantees continual synthesis of phosphatidylinositol 4-phosphate, a major signalization molecule and the precursor of other phosphate derivatives of phosphatidylinositol. (In Czech)