Funkcia a štruktúra fosforylovaných proteínov mitochondriálneho nukleoidu

Funkcia a štruktúra fosforylovaných proteínov mitochondriálneho nukleoidu

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
100%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Andrea Wongreyová100%100%-
Bc. Monika Birčáková100%100%-
Mgr. Jana Jakubčinová PhD.100%100%-
Marek Balko100%100%-
Mgr. Dana Szabóová100%100%100%
Mgr. Barbora Šeligová100%100%-
Miroslav Ferko100%--
ISBN: 978-80-972360-2-1

Funkcia a štruktúra fosforylovaných proteínov mitochondriálneho nukleoidu

Veronika Kotrasová1 , Vladimír Pevala , Eva Kutejová ,
1 Ústav molekulárnej biológie Slovenskej akadémie vied, Bratislava, Slovensko
umbiveko@savba.sk

Mitochondrie patria k esenciálnym organelám eukaryotických buniek, ktoré sú nevyhnutné pre udržiavanie a regulovanie toku živín prostredníctvom rozličných metabolických dráh. Preto sú akékoľvek mitochondriálne dysfunkcie spájané s viacerými ochoreniami, ako napr. cukrovkou, neurodegeneratívnymi ochoreniami alebo rakovinou. Doteraz bolo popísaných viacero reverzibilných post-translačných modifikácii (PTM) mitochondriálnych proteínov, ktoré dokážu ovplyvňovať rôzne mitochondriálne procesy. V našom laboratóriu sa zameriavame na charakterizáciu komponentov kvasinkového a ľudského mitochondriálneho nukleoidu – najväčšieho nukleo-proteínového komplexu v mitochondriách. Objektom nášho záujmu sú najmä proteíny, ktoré sa priamo zúčastňujú replikácie, opravy alebo transkripcie mtDNA, heat shock proteíny, APT-závislá proteáza Lon a ich partneri s cieľom vysvetliť úlohy týchto proteínov v mitochondriálnej homeostáze. Našim hlavným cieľom je charakterizácia proteínov mitochondriálneho nukleoidu hmotnostnou spektrometriou a opísanie, ako sú ich interakcie a funkcie ovplyvnené konkrétnymi post-translačnými modifikáciami. Moja práca je zameraná najmä na identifikáciu vplyvu fosforylácie tyrozínu a serínu na vlastnostiach jedného z proteínov ľudského mitochondriálneho nukleoidu – TFAM. TFAM sa podieľa na zbaľovaní mitochondriálnej DNA a zároveň slúži ako pomocný transkripčný faktor. V našom laboratóriu sme ukázali, že jeho hladina v mitochodriách je regulovaná prostredníctvom ľudskej ATP-závislej proteázy Lon a v súčasnosti pokračujeme prípravou a verifikáciou mnohých fosfomutantov TFAM, ktorých vlastnosti plánujeme následne študovať.

Poďakovanie: 

Poďakovanie. Táto práca je podporovaná grantom Slovenskej agentúry na podporu výskumu a vývoja (APVV-0375-15) a grantom VEGA 2/0075/18.

Zdroje: 

Diskusia

Dobry den, tento vami pripraveny fosfomutant TFAM_pS124 je jedinecny a originalny, pripraveny vo len vasej vedeckej skupine, alebo sa pripravou fosfomutoantov TFAM venuju aj ine timy, ak ano, kde inde a s akymi vysledkami? Je napr. mozne vami namerane spektrum MS/MS porovnat s inym podobnymi, napr. v nejakych virtualnych databazach? Vopred dakujem za odpovede, ZB

Dobrý deň, ďakujem za otázku. Nami pripravený TFAM fosfomutant je originálny. Pravdaže, príprave fosfomutantov iných proteínov sa nami použitou metódou venuje veľa skupín vo svete. Samotným TFAM proteínom sa venuje aj skupina okolo Carolyn Suzuki (odkaz na článok: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23201127), s ktorou sme mali úzku spoluprácu. Táto skupina pripravila v roku 2013 tiež jedného zo serínových fosfomutantov,TFAM_pSer55, ale inou metódou. Oni vytvorili tzv. fosfomimikujúci mutantný proteín TFAM na mieste S55, tj tento serín 55 v TFAM nahradili aminokyselinou aspartátu, ktorá svojim nábojom "mimikuje" zápornú skupinu fosfátu na fosfoseríne. S takto vytvoreným proteínom následne robili viaceré biochemické analýzy, ktorými dokázali, že tento záporný náboj ovplyvňuje väzbu mutantného TFAM na DNA (viď článok). My sa venujeme prípravou ešte ďalších predikovaných serínových fosfomutantov TFAM, pričom zabudovávame priamo aminokyselinu fosfoserín.
Čo sa týka MS/MS spektra, v našom prípade bolo MS spektrum robené iba na potvrdenie, či sme získali TFAM proteín so zabudovaným phosphoserínom na správnom mieste, čiže na získanie sekvencie izolovaného TFAM_pS124. Zrejme som nepochopila správne otázke, ale MS/MS spektrum ako také je jedinečné pre každý proteín, keďže tam ide o aminokyselinové zloženie proteínu. Existujú databázy MS spektier proteínov, na základe ktorého sú dané spektrá vyhodnotené a priradené ku špecifickému proteínu.
Krásny deň prajem, s pozdravom Veronika

Zdravim, dakujem za promptnu a vycerpavajucu odpoved. Mate pravdu, nevyjadrila som sa dostatocne jasne, ohladom tych spektier som to myslela tak, ze ci to vase spektrum je mozne porovnat so spektrami inych fosfomutantov a aj takto potvrdit ich rozdielnost, ale myslim, ze ste mi na to uz odpovedali. Islo mi o to skusit porovnavat spektra a teda specificke sturktury fosfomutantov navzajom, nachadzat rozdiely a z toho usudzovat na ich specificke ucinky a teda na ich potencialny biologicky vyznam. Strucne by som to formulovala asi takto: aka je konkurencna vyhoda vasho fosfomutantu TFAM_pS124 voci inym podobnym fosfomutantom, resp. da sa to vobec posudit a hodnotit? Ja neviem, dostavame sa asi uz do filizofickej roviny... :-) Vsetko dobre, pekny den, ZB

Posnažím sa teda trošku kratšie, nevyčerpávajúco. Konkurenčná výhoda iba daného pripraveného fosfomutantu (TFAM_pSer124) nie je, skôr ide o vyšší úmysel celej práce (projektu), a to ten, že chceme vyrobiť všetky doteraz potvrdené Serínové aj tyrozínové mutanty TFAM ( tieto fosfomutanty boli sledované v niektorých rakovinových bunkách) a následne sledovať ako tieto fosforylácie ovplyvňujú väzbovosť TFAM na DNA a aj jeho ďalšie popísané vlastnosti (väzba na iné proteíny, jeho štiepenie proteázami atď.) :) Cieľom tohto posteru je žial len malá časť toho, čo sa plánuje spraviť, resp. čo sa už aj nameralo, ale je zatiaľ verejnosti neprístupné :)

Aha, ehm, to je teda riadna detektivka... Pokracujte usilovne v patrani, drzim palce, ZB :-)