Úloha centrální domény v regulaci onkoproteinu Mdm2

Bc. Jana Benešová

Master's thesis

The role of the central domain in the regulation of oncoprotein Mdm2

Abstract:

Zvýšená exprese onkogenu Mdm2, která vede k ubikvitinylaci nádorového supresoru p53 a k jeho degradaci prostřednictvím proteasomu 26S, je častou příčinou inaktivace p53 v lidských nádorech. Účinná degradace p53 proteinem Mdm2 vyžaduje přítomnost tří funkčních domén proteinu Mdm2: N-koncové domény, která je zodpovědná za vazbu k p53; C-koncové RING domény, která umožňuje vazbu enzymů ubikvitinylační kaskády; a centrální kyselé domény, která je důležitou regulační oblastí, protože je vazebným místem mnoha interagujících partnerů proteinu Mdm2. Ty mohou ovlivnit schopnost Mdm2 správně regulovat p53. V naší laboratoři byl proteomickými technikami identifikován mitochondriální protein TOB3 coby vazebný partner pro Mdm2. Cílem této práce bylo: ověřit interakci proteinů Mdm2-TOB3; určit vliv proteinu TOB3 na schopnost Mdm2 ubikvitinylovat a degradovat p53; stanovit možný vliv TOB3 na vazebné partnery Mdm2, zejména MdmX. Z výsledků vyplývá, že: protein TOB3 se váže k Mdm2 prostřednictvím kyselé domény, ale tato interakce nemá vliv na schopnost Mdm2 ubikvitinylovat a degradovat p53; TOB3 má negativní vliv na autodegradaci Mdm2; TOB3 se váže také k proteinu MdmX, a to pravděpodobně prostřednictvím Mdm2; TOB3 má schopnost relokalizovat proteiny Mdm2 a MdmX do cytoplazmy, ale ne pokud je přítomen fosfomimikující mutant proteinu p53 (p53-S46D).

Abstract:

Over-expression of the Mdm2 oncogene, which is responsible for ubiquitination and excessive degradation of tumour suppressor p53 via the proteasome 26S, is often cause of the inactivation of p53 in human malignancies. There are three domains of protein Mdm2 required for efficient degradation of p53: N-terminal domain, which is responsible for binding to p53; C-terminal RING finger domain, which is important for binding to enzymes of ubiquitilation cascade; central acidic domain, which is very important regulatory region because it is a binding site for a lot of proteins which interact with Mdm2. These proteins can affect the ability of Mdm2 to correctly regulate p53. Mitochondrial protein TOB3 was identified in our laboratory by proteomic techniques as one of the interacting partners of protein Mdm2. The aim of this thesis was: to verify the interaction of proteins Mdm2-TOB3; to determine the role of TOB3 especially for the ability of Mdm2 to ubiquitinate and degrade the tumour suppressor p53; to find out the possible effect of TOB3 on the interacting partners of Mdm2, especially MdmX. The results suggest that: protein TOB3 binds to Mdm2 in the central acidic domain but it is not able to affect the ability of Mdm2 to ubiquitinate and degrade protein p53; TOB3 negatively influences autodegradation of Mdm2; TOB3 is a binding partner for MdmX, too. This interaction is probably mediated by Mdm2; TOB3 can induce relocalization of proteins Mdm2 and MdmX to cytoplasm, but only if the p53-S46D phosphomimicking mutant is not coexpressed.

Keywords

Mdm2, MdmX, p53, TOB3, ATAD3, kyselá doména Mdm2, acidic domain of Mdm2.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2011
• Supervisor: Mgr. Stjepan Uldrijan, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular Biology and Genetics