The role of PIP5K family kinases in plasma membrane remodeling

Abstract

Phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase (PIP5K) is the enzyme responsible for the production of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PI(4,5)P2), which has long been known as a precursor of two important second messengers, diacylglycerol and inositol trisphosphate. However, PI(4,5)P2 also acts as a second messenger in its own right and regulates many processes occurring on the plasma membrane such as endo- and exocytosis, actin cytoskeleton remodeling, and the formation of cell-cell contacts. The action of PIP5K is carefully spatially and temporally regulated in order to form localized pools of PI(4,5)P2 crucial for its many roles in a wide variety of cell processes. This bachelor's thesis focuses on the description of regulatory mechanisms that control PIP5K activity in vivo and on its physiological functions at the plasma membrane.

Fosfatidylinositol 4-fosfát 5-kináza (PIP5K) je enzym, který je zodpovědný za tvorbu fosfatidylinositol 4,5-bisfosfátu (PI(4,5)P2). Je již dlouho známo, že PI(4,5)P2 slouží jako prekurzor dvou velmi důležitých druhých poslů, diacylglycerolu a inositol trisfosfátu. PI(4,5)P2 ovšem také sám funguje jako druhý posel a reguluje mnoho procesů probíhajících na plasmatické membráně, jako například endo- a exocytózu, remodelaci aktinového cytoskeletu a tvorbu mezibuněčných spojů. Aktivita PIP5K musí být v buňce pečlivě časově i prostorově regulována, aby mohlo dojít k lokální tvorbě membránových mikrodomén bohatých na PI(4,5)P2. Tyto mikrodomény jsou zásadní pro regulaci mnoha různých buněčných dějů, kterých se PIP5K účastní. Tato bakalářská práce se zaměřuje na popis regulačních mechanismů, které ovlivňují aktivitu PIP5K in vivo, a na fyziologické funkce PIP5K na plasmatické membráně.