Vazba Tau proteinu vybranými izoformami 14-3-3 proteinu

Bc. Tadeáš Zoubek

Bachelor's thesis

Binding of Tau protein and selected 14-3-3 isoforms

Abstract:

14-3-3 proteiny patři k univerzálním regulačním proteinům napříč eukaryoty a u savců jsou nejvíce exprimované v nervové soustavě. Tyto proteiny jsou známé svou schopností vázat fosforylované partnery. Tau protein je faktorem regulujícím stabilitu a dynamiku mikrotubulů v neuronech. Hyperfosforylace Tau vede k jeho vysrážení a tudíž i k destabilizaci cytoskeletu, což je typický projev neurodegenerativních nemocí jako je Alzheimerova choroba. Cílem této práce bylo připravit vybrané izoformy 14-3-3 proteinů a nejdelší izoformu Tau40 v co nejvyšší čistotě, fosforylovat Tau40 in vitro a následně pomocí různých biofyzikálních metod měřit afinitu fosforylovaného Tau40 k 14-3-3 proteinům. Kvalitativní metody měření interakcí poskytly pouze částečně uspokojivé výsledky. Pro doplnění výsledků byly testovány metody izotermální titrační kalorimetrie, analytická ultracentrifugace a SEC-MALS, jejichž aplikace bude v budoucnu optimalizována.

Abstract:

14-3-3 proteins are versatile regulatory proteins in all eukaryote organisms and in mammals they are highly expressed in nervous system. These proteins are known for their ability to bind phosphorylated partners. Tau protein is factor that regulates stability and dynamics of microtubules in neurones. Hyperphosphorylation of Tau leads to its precipitation and destabilization of cytoskeleton, which is typical in neurodegenerative diseases like Alzheimer disease. Aim of this thesis was to prepare 14-3-3 proteins and longest isoform of Tau40 in highest purity possible, phosphoryla-tion of Tau40 in vitro and use different biophysical approaches to measure binding affinity of phosphorylated Tau40 to 14-3-3 isoforms. Using qualitative methods gave partially satisfactory results. To supplement the results, I tested isothermal titration calorimetry, analytical ultracentrifugation and SEC-MALS, all these methods will be optimised in the future.

Keywords

14-3-3 proteiny, Tau protein, fosforylace, protein-proteinové interakce, Alzheimerova choroba, 14-3-3 proteins, phosphorylation, protein-protein interactions, Alzheimer disease

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 6. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 9. 7. 2021
• Supervisor: Mgr. Norbert Gašparik
• Reader: Mgr. David Novák

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry