Posttranslational modifications of Dishevelled
Wnt signální dráhy jsou konzervovanými signálními mechanismy, které mimo jiných funkcí regulují embryonální vývoj, kmenové buňky a homeostázu dospělého organismu. Klíčový cytoplasmatický protein, Dishevelled (Dvl), je zapojený takřka ve všech drahách závislých na Wnt ligandech. Dvl interaguje s mnoh...
Uloženo v:
| Hlavní autor: | |
|---|---|
| Další autoři: | |
| Typ dokumentu: | VŠ práce nebo rukopis |
| Jazyk: | Angličtina |
| Vydáno: |
2012
|
| Témata: | |
| On-line přístup: | http://is.muni.cz/th/106655/prif_d/ |
| Shrnutí: | Wnt signální dráhy jsou konzervovanými signálními mechanismy, které mimo jiných funkcí regulují embryonální vývoj, kmenové buňky a homeostázu dospělého organismu. Klíčový cytoplasmatický protein, Dishevelled (Dvl), je zapojený takřka ve všech drahách závislých na Wnt ligandech. Dvl interaguje s mnoha proteiny a vytváří molekulární platformu pro protein-proteinové interakce a přenos signálu. Jedním z klíčových důsledků aktivace Wnt drah pro Dvl je změna jeho migrace elektroforetickém gelu, která je závislá na fosforylaci a pravděpodobně také na jiných posttranslačních modifikacích (PTM). PTM modifikace Dvl tedy mohou být klíčových krokem regulujícím aktivaci Wnt signálních drah. Hlavním úkolem této studie bylo identifikovat molekulární detaily a funkční důsledky PTM modifikací Dvl. Kasein kináza 1 isoforma ε (CK1ε), jejíž aktivita je regulována Wnt ligandy, je klíčovou kinázou fosforylující Dvl. Dokázali jsme, že CK1ε spolupracuje při aktivaci Wnt/β-kateninové dráhy s dalšími dvěmi kinázami, kasein kinázou 2 (CK2) a kinázou partitioning defective 1 (PAR-1). Tyto kinázy kooperují při procesu změny fosforylace/mobility Dvl. Navrhli jsme hypotézu, že forma Dvl s menší elektroforetickou pohyblivostí je inaktivní, odvedená mimo Wnt/β-kateninovou dráhu neznámým, ale na CK1ε závislým mechanismem. Vliv CK1ε na biologii Dvl byl také testován v kontextu invazivity buněk rakoviny prsu, u kterých byly mutace CK1ε spojeny se zvýšeným metastatickým potenciálem. Mutanty CK1ε specifické pro tuto chorobu nebyly schopny aktivace Wnt/β-kateninové dráhy, zato však aktivovaly nekanonickou Wnt/JNK dráhu, a tak zvyšovaly buněčnou migraci. Přímá analýza fosforylací Dvl, zejména těch, které jsou na CK1ε závislé, byla provedena proteomických (MS/MS) přístupem. Wnt signaling pathways is conserved signaling machinery that among others regulates embryonic development, stem cells and adult homeostasis. The key cytoplasmatic component, Dishevelled (Dvl), is involved in almost all Wnt dependent pathways. Dvl interacts with numerous proteins and it is believed to act as a molecular scaffold, which forms platform for protein-protein interactions and downstream signal transduction. One of the key Dvl features associated with the Wnt pathways activation is the change of Dvl electrophoretic migration, which is caused by phosphorylation and possibly also other posttranslational modifications (PTMs). Dvl PTM status might therefore act as a key regulatory step during Wnt pathways activation. The main aim of the study was to identify molecular details and functional consequences of Dvl PTMs. Casein Kinase 1 isoform ε (CK1ε) is a key Dvl kinase activated by Wnt ligands. We were able to show that CK1ε cooperates in the activation of the Wnt/β-catenin pathway with two other kinases, Casein Kinase 2 (CK2) and Partitioning Defective 1 (PAR-1). We demonstrated that these kinases cooperate in the process of Dvl phosphorylation/mobility shift. Importantly, we propose that the shifted form of Dvl corresponds to inactive Dvl sequestered out of the pathway by an unknown, but CK1ε dependent, mechanism. CK1ε influence on Dvl biology was also tested in relation to breast cancer invasiveness, where CK1ε mutations were found to be one of the signs of elevated metastatic potential. Mutants of CK1ε specific to this disease were shown not being able to activate Wnt/β-catenin pathway, but activated noncanonical Wnt/JNK pathway, thus promoting cell migration. Unbiased study of Dvl phosphorylation status after CK1ε activation was performed by MS/MS approach. |
|---|---|
| Popis jednotky: | Vedoucí práce: Vítězslav Bryja |
| Fyzický popis: | 60 s., [82]s. příl. |