Funkcia a štruktúra fosforylovaných proteínov mitochondriálneho nukleoidu

Mitochondrie patria k esenciálnym organelám eukaryotických buniek, ktoré sú nevyhnutné pre udržiavanie a regulovanie toku živín prostredníctvom rozličných metabolických dráh. Preto sú akékoľvek mitochondriálne dysfunkcie spájané s viacerými ochoreniami, ako napr. cukrovkou, neurodegeneratívnymi ochoreniami alebo rakovinou. Doteraz bolo popísaných viacero reverzibilných post-translačných modifikácii (PTM) mitochondriálnych proteínov, ktoré dokážu ovplyvňovať rôzne mitochondriálne procesy. V našom laboratóriu sa zameriavame na charakterizáciu komponentov kvasinkového a ľudského mitochondriálneho nukleoidu – najväčšieho nukleo-proteínového komplexu v mitochondriách. Objektom nášho záujmu sú najmä proteíny, ktoré sa priamo zúčastňujú replikácie, opravy alebo transkripcie mtDNA, heat shock proteíny, APT-závislá proteáza Lon a ich partneri s cieľom vysvetliť úlohy týchto proteínov v mitochondriálnej homeostáze. Našim hlavným cieľom je charakterizácia proteínov mitochondriálneho nukleoidu hmotnostnou spektrometriou a opísanie, ako sú ich interakcie a funkcie ovplyvnené konkrétnymi post-translačnými modifikáciami. Moja práca je zameraná najmä na identifikáciu vplyvu fosforylácie tyrozínu a serínu na vlastnostiach jedného z proteínov ľudského mitochondriálneho nukleoidu – TFAM. TFAM sa podieľa na zbaľovaní mitochondriálnej DNA a zároveň slúži ako pomocný transkripčný faktor. V našom laboratóriu sme ukázali, že jeho hladina v mitochodriách je regulovaná prostredníctvom ľudskej ATP-závislej proteázy Lon a v súčasnosti pokračujeme prípravou a verifikáciou mnohých fosfomutantov TFAM, ktorých vlastnosti plánujeme následne študovať.