Molekulární mechanismy regulace forkhead transkripčního faktoru FOXO4

Abstract

8. Závěr H|avním cílem předkládané práce by|o studium molekulárních mechanismů interakce forkhead transkripčního faktoru FOXO4 s DNA a mechanismus regulace jeho vazby na DNA, zejména úloha fosforylace proteinkinasou B a regulačnífunkce l4-3- 3 proteinu. Naše qýsledky ukazují, žepro vazbu na DNA jsou u forkhead transkripčníhofaktoru FoXo4 dů|ežitéobě hraničníoblasti forkhead doméIry * jak N-koncová smyčka,která se nachází před helixem Hl, tak C-koncová část známá jako křídlo W2. Bylo zjištěno, žeodstranění jedné z těchto částís|abě snižuje DNA vazebný potenciál FOXO4-DBD, zatímco současnéodstranění obou těchto ob|astí výrazně inhibuje vazbu na DNA. Dále jsme se zaměřili na úlohu fosforylace C-koncové části forkhead domény. FoXo4 má tři fosforylačnímísta pro proteinkinasu B, z nichž jedno se nacházi přímo ve forkhead DNA vazebné doméně a to na jejím C-konci v oblasti Kíd|a W2. Zjistili jsme, že v přítomnosti N-koncové smyčky má fosfory|ace kříd|a W2 proteinkinasou B pouze ma|ý v|iv navazbu DNA. Na druhé straně v nepřítomnostitéto smyčky fosforylace křídla W2 silně inhibuje DNA vazebný potenciál FOXO4-DBD. Yazba 14-3-3 proteinu efektivně snižuje DNA vazebný potenciál FOXO4-DBD, ať užje N-koncová smyčka přítomna nebo ne. Naše ýs|edky ukazují, Že jak N-koncová, tak C-koncová část FoXo4-DBD jsou dů|eŽitépro...

I 7. Abstract The main goal of this PhD thesis was to investigate the structure of FOXO4-DBD/DNA complex and the molecular mechanism of FOXO4 DNA binding properties. Especially, the role of protein kinase B phosphorylation and the regulatory role of 14-3-3 proteins. This work has been published in four original papers (for full citation see page no. 3). Paper l: The 14-3-3 proteins are a family of regulatory signaling molecules that interact with other proteins in a phosphorylation- dependent manner. 14-3-3 proteins are thought to play a direct role in the regulation of subcellular localization of FoxO forkhead transcription factors. It has been suggested that the interaction with the 14-3-3 protein affects FoxO binding to the target DNA and interferes with the function of nuclear localization sequence (NLS). Masking or obscuring of NLS could inhibit interaction between FoxO factors and nuclear importing machinery and thus shift the equilibrium of Foxo localization toward the cýoplasm. According to our best knowledge, there is no experimental evidence showing a direct interaction between the 14-3-3 protein and NLS of FoxO. Therefore, the main goal of this work was to investigate whether the phosphorylation by protein kinase B, the 14-3-3 protein, and DNA binding affect the structure of FoxO4 NLS. We have...