velikost textu

Deciphering the biological role of Ddi1-like protein family

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Deciphering the biological role of Ddi1-like protein family
Název v češtině:
Hledání biologické role rodiny proteinů podobných Ddi1
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Monika Sivá
Školitel:
Mgr. Klára Grantz Šašková, Ph.D.
Oponenti:
RNDr. Cyril Bařinka, Ph.D.
doc. Mgr. Pavel Stopka, Ph.D.
Id práce:
147521
Fakulta:
1. lékařská fakulta (1.LF)
Pracoviště:
Přírodovědecká fakulta UK (11-00014)
Program studia:
Biochemie a patobiochemie (P1412)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
25. 4. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Zveřejnění práce bylo odloženo do 24.10.2020
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
retrovirální proteasa, Ddi1, UBL, Nrf1 (NFE2L1), embryonální letalita, Angelmanův syndrom, myší model
Klíčová slova v angličtině:
ubiquitin-proteasome system, shuttling protein, Ddi1, aspartic protease, UBL, Nrf1 (NFE2L1), embryonic lethality, Angelman syndrome, mouse knockout model
Abstrakt:
ABSTRAKT Představitelé rodiny proteinů podobných Ddi1 (z angl. DNA damage-inducible protein homolog 1) patří do skupiny tzv. „přenašečů“, které jsou v buňce zodpovědné za regulaci degradace proteinů v ubikvitin-proteasomálním systému. Proteiny podobné Ddi1 se od ostatních přenašečů liší specifickou doménou podobnou retrovirálním proteasam, která patří mezi aspartové proteasy. Nedávno byla v jejich struktuře taktéž objevena vysoce konservovaná helikální doména. V poslední době se objevují studie, které popisují nové funkce členů rodiny protein podobných Ddi1 a to v rámci udržování buněčné homeostázy v odpovědi na stresové podněty, např. v reakci na proteotoxické podmínky nebo v opravě poškozené DNA. Tato disertační práce se zabývá charakterizací vybraných členů rodiny proteinů podobných Ddi1 a to jak na molekulární úrovni, tak v biologických studiích na myších modelech. Byla vyřešena struktura domény podobné ubikvitinu (ubiquitin-like domain, UBL) v rámci kvasinkového proteinu Ddi1. Následně byly porovnány vazebné vlastnosti domén UBL kvasinkového proteinu Ddi1 a lidského proteinu DDI2. Doména UBL a motiv vázající ubikvitin (ubiquitin interacting motif, UIM) lidského homologu DDI2 sice specificky vážou ubikvitin, zároveň je však tato vazba velice slabá v porovnání s jinými ubikvitin vazebnými doménami. Naše studie taktéž vedly k objasnění celkové konformace homodimeru lidského DDI2. Na základě našich zjištění jsme formulovali hypotézu o odlišné funkci jednotlivých orthologů jinak vysoce konservovaných členů rodiny proteinů podobných Ddi1. Myší modely, ve kterých jsme inaktivovali expresi genu Ddi2, případně funkce proteasové domény, vykazují embryonální letalitu, což svědčí důležité biologické roli tohoto proteinu. Pomocí mapování exprese myšího genu Ddi1 jsme zároveň přispěly k objasnění relevance tohoto genu pro klinický výzkum Angelmanovho syndromu. Výsledky dosažené v této práci poukazují na některé vlastnosti a funkce členů rodiny proteinů podobných Ddi1, čímž představují pevný základ pro další studie, které by mohly vést k porozumění komplexní biologické role této proteinové rodiny. Klíčová slova: retrovirální proteasa, Ddi1, UBL, Nrf1 (NFE2L1), embryonální letalita, Angelmanův syndrom, myší model
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Ddi1-like protein family has been recently raised into the spotlight by the scientific community due to its important roles in cellular homeostasis maintenance. It represents a specific group among shuttling proteins of the ubiquitin-proteasome system. When compared to other shuttles, Ddi1-like protein family members harbor a unique retroviral-protease like domain besides the conventional ubiquitin-like (UBL) domain and domains interacting with ubiquitin. In addition, a helical domain of Ddi (HDD) has been recently found in most of the orthologs. In this thesis, I focus on characterization of several members of Ddi1-like protein family, both on molecular level using NMR and in model mouse strains via a variety of biological methods. Solution structure of the UBL domain of Ddi1p of S. cerevisiae was solved and its characteristics were compared to those of the UBL domain of its human ortholog. Furthermore, we show that human DDI2 specifically binds to ubiquitin with its terminal domains, both the UBL and the UIM; however, with very low affinity in contrast to binding properties of its yeast counterpart. Our study also show that hDDI2 does not form a head-to-tail homodimer. Based on our structural studies, we hypothesize that human DDI2 might have evolved a different function compared to its yeast ortholog. Next, we focused on Ddi1 protein analysis using model mouse strains. Our expression studies of the Ddi1 homolog contributed to proposition of relevance of DDI1 in clinical research of Angelman syndrome. Moreover, our two mouse models exhibit embryonal lethality in mid-late gestation period, which suggest an essential role of the mammalian Ddi2 proteins. Results acquired during this work shed light on possible functions of several Ddi1-like family members and will pave the way towards understanding of their compact biological roles. Key words: ubiquitin-proteasome system, shuttling protein, Ddi1, aspartic protease, UBL, Nrf1 (NFE2L1), embryonic lethality, Angelman syndrome, mouse knockout model
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Monika Sivá 23.1 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Monika Sivá 463 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Monika Sivá 519 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Monika Sivá 1.95 MB
Stáhnout Posudek vedoucího Mgr. Klára Grantz Šašková, Ph.D. 451 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Cyril Bařinka, Ph.D. 161 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Mgr. Pavel Stopka, Ph.D. 59 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. MUDr. Stanislav Štípek, DrSc. 420 kB