Inferring Phosphosite Functionality through Multi-Contextual Analysis

Abstract

Phosphorylation, one of the most studied post-translational modifications, regulates a multitude of cellular processes by affecting protein function and structure in various ways, and functional characterization of phosphorylation events is of major scientific interest. However, many phosphorylation events may result from non-targeted enzymatic activity and harbor no biological meaning, or be a result of incorrect experimental identification. The main focus of this work is to describe what distinguishes functional phosphorylation sites from non-functional ones, including their conservation, dynamics, relation to other post-translational modifications, and location within 3D protein structure. Subsequently, existing computational and experimental methods for assessing phosphosite functionality are described.

Fosforylace, jedna z nejvíce zkoumaných posttranslačních modifikací, reguluje strukturu a funkci proteinů nejrůznějšími způsoby a podílí se na většině buněčných procesů, a proto je i předmětem velkého vědeckého zájmu. Mnoho fosforylačních událostí však může být výsledkem náhodné enzymatické aktivity nebo chybného experimentálního určení, nemá tedy pravděpodobně žádný biologický význam. Hlavním cílem této práce je popsat, co odlišuje funkční fosforylační místa od nefunkčních - speciálně je pozornost soustředěna na konzervovanost, dynamiku, vztah k jiným posttranslačním modifikacím a umístění v rámci 3D struktury proteinu. Navíc jsou popsány existující výpočetní a experimentální metody pro hodnocení funkčnosti fosforylačních míst.