Charakterizace interakcí mezi transkripčním faktorem FOXO4 a tumorovým supresorem p53.

Transkripční faktor p53 je klíčovým regulátorem apoptózy, senescence a opravy DNA, který chrání buňky před nádorovým bujením při různých buněčných stresech. Funkce p53 jsou úzce propojeny s funkcí s aktivitou transkripčních faktorů FOXO (Forkhead box O).

Biofyzikální studie

V této práci charakterizujeme interakci mezi p53 a FOXO4 pomocí NMR, chemického síťování a analytické ultracentrifugace.Naše výsledky ukazují, že interakce mezi p53 TAD a FOXO4 Forkhead doménou je nezbytná pro celkovou stabilitu komplexu p53:FOXO4. Navíc kontakty zahrnující N-terminální segment FOXO4, C-terminální negativní regulační doménu p53 a DNA-vazebné domény obou proteinů stabilizují komplex, jehož vznik blokuje vazbu p53 na DNA, ale bez ovlivnění DNA-vazebných vlastností FOXO4. Naše strukturní zjištění proto mohou pomoci pochopit vzájemně provázané funkce p53 a FOXO4 v buněčné homeostáze, dlouhověkosti a odpovědi na stres.

 

Regulace senescence prostřednictvím FOXO4-p53
V roce 2022 jsme analyzovali interakci mezi FOXO4 a p53 a zjistili jsme, že N-terminální oblast FOXO4 stabilizuje komplex p53:FOXO4 a DBD p53 interaguje s FH-DBD a NLS FOXO4. Pomocí NMR jsme také zmapovali rozhraní p53:FOXO4 a zjistili jsme, že FH-DBD FOXO4 tvoří vazebný povrch p53 a domény TAD1/2 p53 jsou klíčovými oblastmi vazebného povrchu p53 pro FOXO4. Měření fluorescenční anizotropie s použitím DNAp21 nebo DNAIRE značené fluoresceinem navíc ukázala, že tvorba komplexu snižuje afinitu k vazbě DNA p53, nikoli však FOXO4. Výsledky byly publikovány v Mandal et al. (2022) Protein Science.

Charakterizace interakcí mezi transkripčním faktorem FOXO4 a tumorovým supresorem p53. - figmandal2022

Vlevo analýza interakce mezi FOXO4 a p53 pomocí analytické ultracentrifugace sedimentační rychlosti. Uprostřed chemické posuny získané z 1H-15N HSQC spekter FOXO4 značeného 15N v přítomnosti p53 mapované na krystalovou strukturu komplexu FOXO4 DBD:DNA. Vpravo měření fluorescenční anizotropie ukazující, že tvorba komplexu snižuje afinitu p53 k vazbě na DNA (Mandal et al. (2022) Protein Science).