Glutamylace je důležitou posttranslační modifikací tubulinu, která reguluje interakce různých proteinů s mikrotubuly. K vizualizaci glutamylace tubulinu v mikrotubulech fixovaných buněk jsou běžně používány protilátky. V naší laboratoři jsme identifikovali malý katanin-like protein, který neobsahuje vlastní kataninovou enzymatickou doménu zodpovědnou za štěpení mikrotubulů. Pomocí in vitro biochemických pokusů jsme pozorovali, že tento protein váže s vysokou preferencí glutamylované mikrotubuly v porovnání s neglutamylovanými. Také jsme pozorovali možnou korelaci mezi lokalizací tohoto proteinu a výskytem glutamylovaného tubulinu v buňkách. Cílem projektu je pomocí přístupů světelné mikroskopie kvantitativně ověřit korelaci mezi vazbou katanin-like proteinu na jednotlivé mikrotubulární struktury buňky a úrovní glutamylace jejich tubulinu. Tohoto bude dosaženo i pomocí změn úrovně glutamylace v buňkách prostředky genetických manipulací, konkrétně overexpresí enzymů zodpovědných za glutamylaci v buňkách tkáňových kultur. Pokud se vlastnosti katanin-like proteinu potvrdí, bude se jednat o první geneticky kódovaný senzor glutamylace tubulinu v živých buňkách.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Glutamylation is an important posttranslational modification of tubulin, which regulates interactions of various proteins with microtubules. Antibodies are commonly used to assess tubulin glutamylation of microtubules in fixed cells. In our laboratory we have identified a small katanin-like protein missing the microtubule-severing katanin enzymatic domain, which binds with a high preference to glutamylated microtubules over non-glutamylated ones in in vitro biochemical assays. We also observed a potential correlation between the localization of the katanin-like protein and tubulin glutamylation in a cell. The aim of the project is to use light microscopy approaches to assess quantitatively the correlation between binding of the katanin-like protein and tubulin glutamylation of individual cellular microtubule-based structures. This will include genetic manipulations of levels of tubulin glutamylation by overexpression of respective enzymes in culture cells. If validated the katanin-like protein will become the first available genetically encoded sensor for monitoring tubulin glutamylation within a living cell.