| Popis: |
Razvoj bolesti često je posljedica deregulacije staničnih signalnih putova. Proučavanje interakcija protein-protein kombinacijom eksperimentalnih i računalnih pristupa omogućuje razumijevanje tih staničnih procesa na molekulskoj razini. Signalni put KEAP1 – NRF2, ključan za citoprotektivni odgovor i preživljavanje stanica, često je dereguliran u stanicama raka. KEAP1 je stanični senzor oksidacijskog stresa i represor transkripcijskog faktora NRF2. U uvjetima oksidacijskog stresa dipeptidil-peptidaza III (DPP III) se može kompetitivno vezati na KEAP1 i inducirati oslobađanje NRF2, što potiče antioksidacijski odgovor putem transkripcije citoprotektivnih gena. Korištenjem simulacija molekulske dinamike te izotermne titracijske kalorimetrije i termoforeze proučavan je mehanizam vezanja KEAP1 – DPP III, kako za divlji tip proteina, tako i za mutirane varijante pronađene u stanicama raka. Razumijevanje strukturnih i energetskih učinaka mutacija na brzinu i afinitet vezanja KEAP1 i DPP III u konačnici pojašnjava na koji način navedene mutacije mogu modificirati odgovor stanica raka na kemoterapiju i preživljavanje oksidacijskog stresa. Disease development is often due to deregulation of cellular signaling pathways. Proteinprotein interactions study using a combination of experimental and computational approaches allows understanding of these cellular processes at the molecular level. The KEAP1 – NRF2 signaling pathway, crucial for cytoprotective response and cell survival, is often deregulated in cancer cells. KEAP1 is a cellular oxidative stress sensor and a repressor of NRF2 transcription factor. Under oxidative stress, dipeptidyl peptidase III (DPP III) can competitively bind to KEAP1, inducing NRF2 release and antioxidative response via transcription of cytoprotective genes. Using molecular dynamics simulations, isothermal titration calorimetry and microscale thermophoresis, the mechanism of KEAP1 – DPP III binding was studied for wild-type and mutant variants found in cancer cells. Knowledge of the structural and energetic effects that mutations have on the binding rate and the affinity of KEAP1 - DPP III complexation, enables better understanding of their influence on the cancer cell response to chemotherapy. |
