In search of DUSP specificity

Abstract

Duálně specifické fosfatázy (DUSP) jsou enzymy, které defosforylují fosfoserinové/threoninové a fosfotryrozínové zbytky na jednom substrátu. Většina z nich specificky defosforyluje rodinu mitogeny-aktivovaných protein kináz (MAPK). Počet DUSPů se zvyšuje u složitějších organismů a v lidském genomu je 25 popsaných DUSPů. Některé DUSPy mohou defosforylovat pouze jeden protein, zatímco jiné interagují s širším spektrem substrátů. S výjimkou substrátové specificity se DUSPy liší v expresii, subcelulární lokalizaci atd. Přestože byly první DUSPy popsány asi před 20 lety, doposud není popsaný žádný zřejmý faktor zodpovědný za jejich substrátovou specifitu. Předložená diplomová práce se snaží použitím in silico metod objasnit a popsat společné vlastnosti a rozdíly DUSPů, které mohou být důležité pro určování jejich specificity. Klíčová slova: fosfatázy, kinázy, DUSP, MAPK, substrátová specificita, konzervovanost aminokyselinových zbytků, fylogenetický strom, in silico metody

Dual specificity phosphatases (DUSP) are enzymes that dephosphorylate both phosphoserine/threonine and phosphotyrosine residues on one substrate. Most of them specifically dephosphorylate family mitogen-activated protein kinases (MAPK). Number of DUSPs increases with complexity of organisms and in human genome there are 25 DUSPs described. Some DUSPs can dephosphorylate only one protein while other interact with wider spectrum of substrates. Except for substrate specificity DUSPs differ in expression, subcellular localization etc. Although first DUSPs were described about 20 years ago, a clear factor responsible for their substrate specificity is not known. This works uses in silico methods to discover and describe similarities and differences between DUSPs which may be important in determining DUSP specificity. Key words: phosphatase, kinase, DUSP, MAPK, substrate specificity, conservation of residues, phylogenetic tree, in silico methods