Molecular mechanisms of intraprotein/interdomain signal transduction in model heme sensor proteins
Project goals
The heme-containing sensor proteins, a novel group of hemoproteins, are generally composed of two domains: a sensor domain (heme sensing or heme-based gas sensing) and a functional domain. The sensor proteins regulate various functions, including transcription, protein kinases and guanylate cyclase in response to gas or heme availability. The sensor proteins are involved in important physiological functions associated with clinical significance (e.g. cancer development). We propose two model systems, heme-based oxygen sensors – a globin-coupled histidine kinase (AfGcHK) and a globin-coupled diguanylate cyclase (YddV) to elucidate the molecular mechanisms of the heme-sensing functions. The aim of the project is to study the structural changes upon exposure of the sensor domain to various signal molecules, modulation of activities in the functional domain and interactions between sensor and functional domains. Thus, we will address still unsettled questions regarding the molecular mechanisms of action, function and signal transduction of heme-containing sensor proteins.
Keywords
heme-containing sensor proteinsgas sensor enzymesinterdomain signal transductionglobin-coupled histidine kinase (AfGcHK)globin-coupled diguanylate cyclase (YddV)
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
Univerzita Karlova / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-19883S
Alternative language
Project name in Czech
Mechanismus intraproteinového/mezidoménového přenosu signálu u modelových hemových senzorových proteinů
Annotation in Czech
Hemové senzorové proteiny tvoří poměrné novou skupinu hemoproteinů. Jsou složeny ze dvou domén: senzorové domény (detekující hem nebo molekuly plynu na základě jejich interakce s hemem) a funkční domény. Tyto proteiny regulují řadu dějů včetně transkripce a působení enzymů jako odpověď na přítomnost plynu nebo hemu. Senzorové proteiny se tak účastní regulace důležitých fyziologických, ale i klinicky významných patologických dějů (např. rakovina). Navrhujeme využití dvou modelových systémů senzorových proteinů detekujících plyny, jejichž senzorová doména zaujímá globinovou strukturu. Konkrétně se jedná o histidinkinasu (AfGcHK) a diguanylátcyklasu (YddV). Cílem projektu je prostudovat strukturní změny senzorové domény po expozici různým signálním molekulám, popsat modulaci aktivity funkční domény a porozumět interakci mezi senzorovou a funkční doménou. To přispěje k objasnění dosud neznámého molekulárního mechanismu působení, funkce a přenosu signálu u modelových systémů. Poznatky aplikujeme na celou skupinu hemových senzorových proteinů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The knowledge and explanation of the mechanism of signal transfer from the globin domain to the kinase domain on the model heme protein of the bacterium Anaeromyxobacter were obtained. Signal transmission explanation will allow intervention into key signaling pathways. A similar mechanism of signal transmission takes place in regulatory heme proteins of other bacteria.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
May 4, 2018
Finance
Total approved costs
4,677 thou. CZK
Public financial support
4,677 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
4 677 CZK thou.
Public support
4 677 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CE - Biochemistry
Solution period
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017