Strukturní charakterizace regulační podjednotky cAMP-dependentní proteinkinasy v komplexu s proteinem microtubule associated protein 2c

Bc. Viktor Bartošík

Master's thesis

Structural characterization of regulatory subunit of cAMP-dependent protein kinase in complex with microtubule associated protein 2c

Abstract:

Přirozeně neuspořádané proteiny jsou přítomny v mnoha konformacích, což činí studium jejich struktury obtížným. Nicméně neuspořádané proteiny mohou zaujmout dobře definovanou strukturu v komplexu s dobře uspořádaným vazebným partnerem. NMR spektroskopie dokáže studovat takové komplexy s atomovým rozlišením. Microtubule associated protein 2c (MAP2c) hraje důležitou roli v polymerizaci a stabilizaci mikrotubulů. cAMP-dependentní proteinkinasa (PKA) je jednou z mnoha kináz schopných vázat a fosforylovat MAP2c. V této práci byla studována struktura komplexu MAP2c-PKA s použitím zkrácených verzí obou proteinů. Výsledky naznačují, že vazba PKA indukuje v MAP2c tvorbu α-šroubovice mezi alaninem 87 a glutamátem 109. 78 pozorovaných mezimolekulových interakcí nám umožnilo postavit strukturní model komplexu.

Abstract:

Intrinsically disordered proteins are present in many conformations which makes it difficult to study their structure. However, the disordered proteins may adopt a well-defined structure in a complex with a well-ordered binding partner. NMR spectroscopy is capable of studying such complexes with atomic resolution. Microtubule associated protein 2c (MAP2c) plays an important role in microtubule polymerization and stabilization. cAMP-dependent protein kinase (PKA) is one of the many kinases capable of binding and phosphorylating MAP2c. In this thesis, the structure of the MAP2c-PKA complex was studied using truncated versions of both proteins. The results suggest that the binding of PKA induces the formation of an α-helix in MAP2c between alanine 87 and glutamate 109. 78 observed intermolecular interactions allowed us to build a structural model of the complex.

Keywords

microtubule associated protein 2c, cAMP-dependent protein kinase, dimerization and docking domain, A-kinase anchoring proteins, intrinsically disordered proteins, nuclear magnetic resonance, residual dipolar couplings, cAMP-dependentní protein kináza, dimerizační a dokující doména, proteiny kotvící kinázu A, přirozeně neuspořádané proteiny, nukleární magnetická resonance, residuální dipolární interakční konstanty

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 20. 6. 2023
• Supervisor: prof. Mgr. Lukáš Žídek, Ph.D.
• Reader: Mgr. Pavel Srb, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biomolecular chemistry