velikost textu

The role of p130CAS in integrin signaling

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:
The role of p130CAS in integrin signaling
Název v češtině:
Úloha proteinu p130CAS v integrinové signalizaci
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Radoslav Janoštiak, Ph.D.
Školitel:
doc. RNDr. Jan Brábek, Ph.D.
Oponenti:
Mgr. Tomáš Brdička, Ph.D.
RNDr. Vladimír Kořínek, CSc.
Id práce:
95370
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Vývojová a buněčná biologie (P1529)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
6. 2. 2014
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
CAS, integriny, vinculin, fokální adheze, migrace
Klíčová slova v angličtině:
CAS, integrins, vinculin, focal adhesions, migration
Abstrakt:
ABSTRACT IN CZECH Fokální adheze jsou důležitými buněčnými strukturami, které pozůstávají z mnoha signálních a strukturních proteinů. Slouží nejen k ukotvení buňky k podkladu, ale i jako důležitá signalizační centra, která regulují různé buněčné děje jako například migraci, invazivitu, proliferaci a přežívání. Signalizace zprostředkovaná fokálními adhezemi musí být přísně regulována, protože změna v aktivitě nebo expresi mnoha proteinů fokálních adhezí může vést ke vzniku nádorů a tvorbě metastáz. Jedním z nejdůležitějších strukturních proteinů asociovaných s fokálními adhezemi je protein p130Cas. Důležitost proteinu p130Cas v regulaci buněčné migrace a invazivity je velice dobře zdokumentovaná. Protein p130Cas také hraje důležitou roli v regulaci buněčného dělení a přežívaní. Navíc, vysoké hladiny lidského homologu proteinu p130Cas – BCAR1 jsou spojené s agresivnějšími nádory a špatnou prognózou. V průběhu mého doktorandského studia jsem se zaměřil na studium úlohy proteinu p130Cas v integrinové signalizaci. Charakterizovali jsme úlohu fosforylace tyrozinu 12 v jeho SH3 doméně a potvrdili jsme, že tato fosforylace je zvýšená v myších embryonálních fibroblastech transformovaných aktivovaným Src527F v porovnaní s jejich netransformovanými protějšky a také v některých lidských nádorech. Tato fosforylace ruší vazebné schopnosti SH3 domény proteinu p130Cas a mění hladinu fosforylace kinázy FAK. Fosfomimikující mutace Y12E navíc vede k delokalizaci proteinu p130Cas z fokálních adhezí, a zároveň zvyšuje migraci a invazivitu myších embryonálních fibroblastů. Tento efekt je způsoben zvýšenou dynamikou fokálních adhezí v buňkách exprimujících tuto variantu. Oproti tomu exprese nefosforylovatelné mutace v p130Cas (Y12F) má opačný efekt na dynamiku fokálních adhezí, migraci a invazivitu. Následně jsme identifikovali vinculin jako nového vazebného partnera SH3 domény proteinu p130Cas a potvrdili jsme, že tato interakce je přímá. Ukázali jsme, že tato interakce je důležitá pro správnou lokalizaci p130Cas do fokálních adhezí a že ovlivňuje velikost a dynamiku adhezivních struktur. Navíc jsme zjistili, že interakce proteinů p130Cas a vinculin je důležitá pro fosforylaci substrátové domény proteinu p130Cas indukovanou mechanickým napětím a naopak fosforylace tyrozinu 12 ruší tuto interakci a zároveň ruší i mechanicky indukovanou fosforylaci substrátové domény. Tato interakce je rovněž důležitá pro tvorbu trakčních sil a udržování správných vlastností aktinového cytoskeletu. V průběhu mého studia jsem se navíc podílel na charakterizaci tvorby a dynamiky fokálních adhezí v buňkách rostoucích v 3D prostředí.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Focal adhesions are important subcellular structures that are composed of many signaling and scaffolding proteins. They serve not only for anchoring the cell to the substratum but they are also important signaling centers that regulate various cellular behavior such as migration, invasiveness, proliferation and survival. Focal adhesion signaling needs to be strictly regulated because alteration in activity or expression of many focal adhesion proteins leads to tumorogenesis and metastasis formation. One of the most important scaffolding protein associated with focal adhesion is p130Cas. The importance of p130Cas in regulation of cell migration and invasiveness has been well established. P130Cas also plays important role in regulation of cell survival and proliferation. Moreover, high protein levels of human ortholog of p130Cas – BCAR1, has been linked to more aggressive breast tumors and poor prognosis. During my doctoral studies, I focused on the role of p130Cas in integrin signaling. At the beginning we characterized the role of tyrosine 12 phosphorylation within its SH3 domain. We confirmed that this phosphorylation is increased in Src527F transformed mouse embryonic fibroblasts compared to non-transformed counterparts and also in some human cancer cell lines. We showed that this phosphorylation disrupts binding capacity of p130Cas SH3 domain and alters phosphorylation levels of some focal adhesion proteins. Furthermore, phosphomimicking mutation Y12E leads to delocalization of p130Cas from focal adhesion, but expression of this variant increases the migration and invasiveness of mouse embryonic fibroblast. This effect was probably caused by increased dynamics of focal adhesion in cells expressing p130Cas Y12E variant. Moreover, expression of non-phosphorylatable mutation of p130Cas (Y12F) has oposite effect on focal adhesion dynamics, migration and invasiveness. Subsequently, we identified vinculin as a novel binding partner for p130Cas SH3 domain and confirmed that this interaction is direct. We showed that this interaction is important for proper localization of p130Cas to focal adhesion and influences the size and dynamics of adhesion structures. Moreover, we found that p130Cas-vinculin interaction is important for stretch induced phosphorylation of p130Cas substrate domain and the phosphorylation of Y12 within p130Cas SH3 domain abolished mechanical activation of p130Cas. This interaction has been found to be important also for maintaining proper cell stiffness and generation of traction forces. Finally, during my study I also participated in characterization of assembly and dynamics of focal adhesion formed by cells grown in 3D environment.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Radoslav Janoštiak, Ph.D. 5.73 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Radoslav Janoštiak, Ph.D. 76 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Radoslav Janoštiak, Ph.D. 148 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Tomáš Brdička, Ph.D. 284 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Vladimír Kořínek, CSc. 180 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 481 kB