Úloha protein-proteinových interakcí v regulaci signálních proteinů a enzymů

Abstract

EN Protein-protein interactions have an exceptional position among other mechanisms in the regulation of signal transduction. Their systematic investigation is very important and logical step in the process of understanding to the transduction and its mechanisms at a molecular level. During my Ph.D. I was particularly interested in three important processes. ASK1 kinase is well-known initiator of the apoptosis. Under physiological conditions it is maintained in an inactive state by its two interaction partners the 14-3-3 protein and TRX1. These two proteins dissociate in the presence of reactive oxygen species by unclear mechanism and the kinase is therefore activated. The next process is an interaction between the 14-3-3 protein and phosducin and investigation of their role in the G protein signalling especially important in the biochemistry of vision. The third process is an activation of protein Nth1 through the interaction with Bmh1, yeast analog of the 14-3-3 protein, and calcium cations. I employed various biophysical method, particularly analytical ultracentrifugation, in order to explain molecular mechanisms of described processes. These techniques were used to solve the low-resolution structures of complexes TRX1 and the 14-3-3 protein with corresponding binding domains of ASK1. These...

CZ Mezi všemi způsoby regulace signalizace mají protein-proteinové interakce přednostní postavení. Jejich studium v různých podmínkách je logickým a důležitým krokem v pochopení molekulárního mechanismu funkcí jednotlivých regulačních procesů. Tato práce je zaměřena na studium tří takových procesů: ASK1 proteinkinasa, důležitý iniciátor proapoptotických dějů, je za fyziologických podmínek udržována v neaktivním stavu v komplexu s proteinem 14-3-3 a TRX1. Za podmínek oxidačního stresu však tyto proteiny disociují a proteinkinasa se stává aktivní. Dalším procesem je interakce proteinu 14-3-3 s fosducinem a studium jeho úlohy v negativní regulaci G proteinové signalizace v rámci biochemie zraku. Třetí proces je aktivace Nth1 prostřednictvím interakce s Bmh1 a vápníkových kationů. Práce si klade za cíl pomocí různých biochemických a biofyzikálních metod, zejména bodové mutageneze, analytické ultracentrifugace, maloúhlového rozptylu rentgenového záření a fluorescenční spektroskopie přispět k objasnění strukturní podstaty výše popsaných dějů a vysvětlit úlohu protein-proteinových interakcí v jejich regulaci. Na základě výsledků získaných těmito metodami byly zjištěny strukturní informace o tvaru a stechiometrii komplexů TRX1 i proteinu 14-3-3 s odpovídajícími vazebnými doménami ASK1 včetně jejich...