Project information

Study of domain interactions of intrinsically disordered protein MAP2c (Microtubule-Associated Protein 2c) with its binding partners via computational methods and nuclear magnetic resonance

Investor logo
Project Identification
LTC17078
Project Period
6/2017 - 3/2019
Investor / Pogramme / Project type
Ministry of Education, Youth and Sports of the CR
MU Faculty or unit
Central European Institute of Technology

Přirozeně neuspořádané proteiny (PNP) jsou makromolekuly, které nemají stabilní prostorové uspořádání a mohou své konformační stavy flexibilně měnit. Díky moderním metodám v oblasti strukturní biologie a bioinformatiky bylo objeveno, že eukaryotický proteom je více jak ze čtvrtiny složen z proteinů, které obsahují alespoň částečně neuspořádanou oblast. PNP hrají velice významnou roli ve velkém množství buněčných procesů, jako například vývoj a činnost nervové soustavy, a mnoho z nich je spojeno s rozvojem neurodegenerativních. Vzhledem k nestrukturované povaze PNP nelze pro jejich studium použít metody založené na předpokladu, že studovaný protein má jasně definovanou třídimenzionální strukturu, jako je například rentgenová krystalografie nebo kryo-elektronová mikroskopie. Nukleární magnetická rezonance (NMR) je klíčovou experimentální metodou studia PNP, neboť poskytuje přímé informace o lokální struktuře a vnitřních pohybech molekuly na časové škále v řádech desetin až jednotek mikrosekund, což odpovídá dynamice PNP. Studium dynamických vlastností PNP doplňují výpočetní metody popisující pohyby molekul na této časové škále a v kombinaci se zjištěnými experimentálními daty dokážou vhodně popsat konformační prostor.
Studovaný protein MAP2c patří mezi PNP regulující strukturu a dynamiku (polymeraci a rozpad) mikrotubulů (MT), což je nezbytné pro správnou funkci cytoskeletu nervových a dalších buněk (intracelulární transport, buněčné dělení, růst). MAP2c je 49 kDa velký protein skládající se z několika strukturních a funkčních regionů.
Cílem projektu je využít metod vyvinutých na řešitelském pracovišti a experimentálně popsat dosud nedostatečně prozkoumané vlastnosti domén a vliv jednotlivých regionů MAP2c na funkci celého proteinu či na interakci s případnými vazebnými partnery. Pro získání reprezentativního modelu, který popíše strukturní a interakční vlastnosti studované molekuly, navrhujeme provést molekulově dynamické simulace pro jednotlivé regiony MAP2c. Detailní poznatky ze simulací na atomární úrovni budou základem pro interpretaci NMR experimentů detekujících dynamické děje v nestrukturovaných částech proteinu. Přímá NMR detekce dynamiky v interakčních doménách MAP2c bude zásadním příspěvkem k výzkumu buněčných mechanismů, jichž se MAP2c účastní.

Publications

Total number of publications: 2


You are running an old browser version. We recommend updating your browser to its latest version.

More info