VedecIng., PhD. Lubos Cipak
Názov projektuIdentifikácia substrátov esenciálnych proteínkináz využitím "shokat" mutantov
Hostiteľská organizáciaBiomedicínske centrum SAV
Dĺžka projektu04.01.2015 - 31.12.2018

Abstrakt
Nestabilita genómu je definovaná ako proces vedúci k zmenám v genóme buniek. Cieľom bunkového delenia je bezchybná duplikácia genómu s následným rovnomerným rozdelením genetického materiálu do dcérskych, respektíve embryonálnych buniek. Zmeny, prípadne poruchy v procesoch regulujúcich bunkové delenie, akými sú napríklad zostrih RNA, kohézia sesterských chromatíd, pripájanie mikrotubulov, segregácia chromozómov, resp. cytokinéza, môžu viesť k chybnej segregácii chromatíd a chromozómovej nestabilite. Komplexnosť procesov zúčastnených v bunkovom delení poukazuje na skutočnosť, že tieto procesy sú prísne regulované. Jedným z týchto regulačných mechanizmov je regulácia biologickej funkcie proteínov ich fosforyláciou. Napriek skutočnosti, že fosforylácia proteínov zohráva dôležitú úlohu pri regulácii biologickej funkcie väčšiny proteínov, sú naše poznatky týkajúce sa proteínkináz zodpovedných za tieto posttranslačné modifikácie nedostatočné. Projekt je zameraný na identifikáciu substrátov esenciálnych proteínkináz a na bližšiu charakterizáciu biologického významu fosforylácie jednotlivých proteínov zúčastnených regulácie zostrihu a segregácie chromozómov, využitím vlastností analóg-citlivých alel esenciálnych proteínkináz a techník afinitnej purifikácie v kombinácii s hmotnostnou spektrometriou. Získané výsledky nám umožnia lepšie pochopiť biologický význam fosforylácie v regulácii funkcie proteínov zúčastnených pri zostrihu a segregácii chromozómov. Nakoľko sú procesy bunkového delenia vysoko konzervované, objasnenie regulačných mechanizmov, ktorými sa riadi bunkové delenie pri kvasinkách, povedie k ďalšiemu štúdiu a lepšiemu pochopeniu týchto regulačných mechanizmov aj u vyšších eukaryotov.

Zhrnutie projektu s priebežnými výsledkami

Nestabilita genómu je definovaná ako proces vedúci k zmenám v genóme buniek. Zmeny, prípadne poruchy v procesoch regulujúcich bunkové delenie, akými sú napríklad zostrih pre-mRNA, oprava DNA poškodení, respektíve segregácia chromozómov môžu viesť k nestabilite genómu. Komplexnosť procesov zúčastnených v bunkovom delení poukazuje na skutočnosť, že tieto procesy sú prísne regulované. Proteínkinázy patria k proteínom regulujúcim aktivitu, lokalizáciu ako aj molekulárnu funkciu viacerých proteínov.

Riešený projekt je zameraný na identifikáciu substrátov esenciálnych proteínkináz a na bližšiu charakterizáciu biologického významu fosforylácie proteínov zúčastnených regulácie zostrihu pre-mRNA a segregácie chromozómov. V rámci riešenia projektu sa nám podarilo identifikovať proteíny interagujúce s proteínkinázami kvasinky S. pombe a poukázať na možnú úlohu fosforylácie pri regulácii procesov zostrihu pre-mRNA a pri segregácii chromozómov. Detailná analýza posttranslačných modifikácii proteínov interagujúcich so študovanými proteínkinázami identifikovala doteraz necharakterizované fosfomodifikácie týchto proteínov. Prebiehajúca detailná fenotypová/genetická analýza pripravených fosfo mutantov má za cieľ poodhaliť molekulárny mechanizmus dynamickej regulácie zostrihu pre-mRNA, respektíve segregácie chromozómov.