Strukturní studie komplexů proteinů 14-3-3

Abstract

The 14-3-3 proteins are small regulatory biomolecules that are important for many important metabolic or signaling pathways. These conserved proteins were identified in all types of eukaryotic cells and they affect, for example, activity and stability of binding partners, subcellular localization and interactions with a number of proteins. The 14-3-3 proteins are the subject of research of neurodegenerative diseases and cancer. This thesis reveals the study of 14-3-3 proteins and several binding partners, which are important for various metabolic processes for humans or yeasts. Due to the number of verified 14-3-3 interaction partners the structural characteristic i s crucial for understanding of the mechanism of their action in a variety of cellular processes. In this work, the machanims of regulation of yeast neutral trehalase 1 is studied, as well as inhibition of human variant of caspase-2 and the influence of 14-3-3 protein binding on regulation of yeast cytoplasmic antiporter Na+ K+ /H+ are investigated. A wide range of biological, dominantly fluorescence and protein crystallography methods, have been used. Based on the experimental data, the crystal structure of the fully active neutral trehalase 1 (Nth1) in complex with the 14-3-3 protein was resolved, the structure revealed a unique...

Proteiny 14-3-3 jsou malé regulační biomolekuly, které jsou významné pro mnoho důležitých metabolických nebo signálních drah. Tyto konzervované proteiny byly identifikovány ve všech typech eukaryotních buněk a ovlivňují např. aktivitu a stabilitu svých vazebných partnerů, jejich buněčnou lokalizaci a interakce s dalšími proteiny. Proteiny 14-3-3 jsou předmětem výzkumu mnoha laboratoří zejména pro svoji klíčovou úlohu v regulaci mnoha biologických procesů včetně neurodegenerativních onemocnění, rakoviny a dalších patologických stavů. Předkládaná dizertační práce se zabývá studiem proteinů 14-3-3 a několika vazebných partnerů, které jsou důležité pro různé metabolické procesy u člověka nebo kvasinek. Vzhledem k významnému počtu již potvrzených interakčních partnerů proteinů 14-3-3 je jejich strukturní charakterizace klíčová pro pochopení mechanismu jejich působení v rozmanitých buněčných procesech. V této práci je zkoumán mechanismus regulace kvasničné neutrální trehalasy 1, dále inhibice lidské kaspasy-2 a vliv proteinu 14-3-3 na regulaci kvasničného cytoplasmatického Na+ ,K+ /H+ antiporteru Nha1. V rámci výzkumu byla použita široká škála metod strukturní biologie, dominovaly fluorescenční metody a proteinová krystalografie. Na základě získaných dat byla vyřešena krystalová struktura plně aktivní...