velikost textu

Studium úlohy proteinů 14-3-3 v regulaci G-proteinové signalizace

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:
Studium úlohy proteinů 14-3-3 v regulaci G-proteinové signalizace
Název v angličtině:
Role of the 14-3-3 protein in the regulation of G-protein signaling
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Lenka Řežábková, Ph.D.
Školitel:
doc. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D.
Oponenti:
doc. RNDr. Jan Konvalinka, CSc.
RNDr. Cyril Bařinka, Ph.D.
Konzultanti:
doc. RNDr. Petr Heřman, CSc.
doc. RNDr. Jaroslav Večeř, CSc.
Id práce:
83246
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Program studia:
Fyzikální chemie (P1404)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
10. 12. 2012
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
14-3-3, fluorescence, G-protein, RGS, phosducin, struktura
Klíčová slova v angličtině:
14-3-3, fluorescence, G-protein, RGS, phosducin, structure
Abstrakt:
Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Studijní program: Fyzikální chemie Mgr. Lenka Řežábková Studium úlohy proteinů 14-3-3 v regulaci G-proteinové signalizace Role of the 14-3-3 proteins in the regulation of G-protein signaling Disertační práce Školitel: doc. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D. Konzultanti: doc. RNDr. Petr Heřman, CSc. doc. RNDr. Jaroslav Večeř, CSc. Praha, 2012 Abstrakt Proteiny 14-3-3 skrze vazbu na více jak 300 rozličných, především fosforylovaných, proteinů regulují značné množství biologicky významných dějů, např. apoptosu, buněčný cyklus, přenos signálu či metabolické dráhy. V rámci svého Ph.D. studia jsem se zabývala úlohou proteinů 14-3-3 v regulaci G proteinové signalizace. Proteiny 14-3-3 ovlivňují G proteinovou dráhu skrze interakci s negativními regulátory G proteinové kaskády – proteiny RGS a fosducinem. Tato disertační práce si klade za cíl pomocí rozličných biochemických a biofyzikálních metod pochopit strukturní podstatu mechanismu, kterým fosforylace a vazba proteinů 14-3-3 reguluje biologickou aktivitu a funkci proteinů RGS3 a fosducinu. Povedlo se mi vyřešit strukturu komplexu RGS3/14-3-3 s nízkým rozlišením, která ukazála, že RGS doména proteinu RGS3 interaguje s málo konzervovanou oblastí proteinu 14-3-3 nacházející se mimo centrální kanál. Tato struktura společně s daty z časově-rozlišené fluorescence vysvětlují mechanismus jakým vazba proteinu 14-3-3 na protein RGS3 blokuje interakci mezi proteinem RGS3 a Gα podjednotkou. Vazba proteinu 14-3-3 jednak tuto interakci stericky blokuje a navíc způsobuje signifikantní konformační změnu RGS domény v okolí cysteinu 456, který je součástí interakčního povrchu s Gα podjednotkou. Interakce RGS domény s málo konzervovanou oblastí proteinu 14-3-3 na vnější straně dimeru je prvním strukturním důkazem, že vazební partneři proteinu 14-3-3 interagují nejen s centrálním kanálem ale i s ostatními částmi proteinu 14-3-3. To může vysvětlovat specifitu, kterou vazební parneři vykazují ve výběru isoformy proteinu 14-3-3, na kterou se váží. Pro pochopení úlohy, kterou proteiny 14-3-3 hrají v regulaci funkce fosducinu jsem pomocí metody časově-rozlišené fluorescenční spektroskopie studovala konformační změny fosducinu způsobené fosforylací a vazbou proteinu 14-3-3. Na základě těchto dat jsem vysvětlila strukturní podstatu mechanismu, kterým proteiny 14-3-3 inhibují funkci fosforylovaného fosducinu.
Abstract v angličtině:
Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Studijní program: Fyzikální chemie Mgr. Lenka Řežábková Studium úlohy proteinů 14-3-3 v regulaci G-proteinové signalizace Role of the 14-3-3 proteins in the regulation of G-protein signaling Disertační práce Školitel: doc. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D. Konzultanti: doc. RNDr. Petr Heřman, CSc. doc. RNDr. Jaroslav Večeř, CSc. Praha, 2012 Abstract The 14-3-3 family of phosphoserine/phosphothreonine-binding proteins dynamically regulates the activity of their binding partners in various signaling pathways that control diverse physiological and pathological processes such as signal transduction, metabolic pathways, cell cycle and apoptosis. More than 300 different cellular proteins from diverse eukaryotic organisms have been described as binding partners for the 14-3-3 proteins. During my Ph.D., I was particularly interested in the role of 14-3-3 proteins in the regulation of G protein signaling pathway. The 14-3-3 proteins affect the G protein signaling via the interaction with negative regulators of G protein cascade – the RGS proteins and phosducin. I employed both biochemical and biophysical approaches to understand how the activity and function of RGS3/14-3-3 and phosducin/14-3-3 complexes are regulated. I solved the low-resolution solution structure of RGS3/14-3-3 protein complex that shows the RGS domain of RGS3 bound to the 14-3-3 dimer in a unique manner by interacting with less-conserved regions on the outer surface of the 14-3-3 dimer outside its central channel. This was the first experimental evidence showing that the 14-3-3 protein directly interacts with its binding partner using regions other than that of the central channel. The involvement of such less-conserved regions may provide a general explanation for the observed isoform-specific interactions between 14-3-3 and their ligands. The structure of the RGS3/14-3-3 complex also provides an explanation for the 14-3-3-dependent inhibition of RGS3 function. It shows that the 14-3-3 protein, besides binding to the phosphorylated N terminal 14-3-3 binding motif, interacts with the C terminal RGS domain in close proximity to the Gα-binding interface, and hence can sterically occlude it. In addition, the time resolved fluorescence measurements indicate that the 14-3-3 protein binding causes significant conformational changes of the RGS domain structure within its Gα-interacting portion. To gain insight into the role of 14-3-3 in the regulation of phosducin function, I studied structural changes of fosducin induced by phosporylation and the 14-3-3 protein binding using time-resolved fluorescence spectroscopy. I provided the structural explanation for the 14-3-3-dependent inhibition of phosducin function.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Lenka Řežábková, Ph.D. 1.62 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Lenka Řežábková, Ph.D. 6.25 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Lenka Řežábková, Ph.D. 146 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Lenka Řežábková, Ph.D. 145 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Jan Konvalinka, CSc. 123 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Cyril Bařinka, Ph.D. 89 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1.01 MB