a 2022

Phosphomimicking mutations ≠ phosphorylation - a case study of 14-3-3 protein

KOZELEKOVÁ, Aneta, Alexandra NÁPLAVOVÁ, Tomáš BROM, Zuzana TROŠANOVÁ, Petr LOUŠA et. al.

Základní údaje

Originální název

Phosphomimicking mutations ≠ phosphorylation - a case study of 14-3-3 protein

Autoři

KOZELEKOVÁ, Aneta, Alexandra NÁPLAVOVÁ, Tomáš BROM, Zuzana TROŠANOVÁ, Petr LOUŠA a Jozef HRITZ

Vydání

XVIII Discussions in Structural Molecular Biology and 5th User Meeting of the Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology, 2022

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta
Změněno: 13. 10. 2022 13:21, Mgr. Aneta Kozeleková

Anotace

V originále

Protein phosphorylation is one of the most common posttranslational modifications that affects protein structure, interactions, or localization. To study the effect of phosphorylation on protein properties, a fully and specifically phosphorylated sample is usually required, although not always achievable. Therefore, phosphorylation is often replaced by phosphomimicking mutation, i. e. mutation of phosphorylatable Ser/Thr/Tyr by negatively charged Asp or Glu [1]. However, how reliable is this approximation of phosphorylation? In this study, we have focused on dimeric 14‑3‑3 proteins, regulatory hubs interacting with hundreds of phosphorylated partners [2]. Phosphorylation of 14‑3‑3 protein at Ser58 has been proposed to induce 14‑3‑3 monomerization and changes in protein function [3,4]. However, difficulties with preparation of the phosphorylated sample often led to the usage of phosphomimicking and monomeric mutants [5,6]. Here, we have prepared the 14‑3‑3ζ protein fully and specifically phosphorylated at Ser58 and we have compared its properties with the phosphomimicking mutants (S58D, S58E), frequently used in the literature. We have revealed significant differences in protein oligomeric state, thermal stability, and hydrophobicity [4,7]. For instance, we have observed disparity in the dimerization dissociation constants of four orders of magnitude. For this reason, we encourage proper verification of protein properties before employment of phosphomimicking mutants. 1. G. Pérez-Mejías, A. Velázquez-Cruz, A. Guerra-Castellano, B. Baños-Jaime, A. Díaz-Quintana, K. González-Arzola, M. Ángel De la Rosa, I. Díaz-Moreno, Comput. Struct. Biotechnol. J., 18, (2020), 1852–1863. 2. N.N. Sluchanko, D.M. Bustos, Prog. Mol. Biol. Transl. Sci., 166, (2019), 19–61. 3. J.M. Woodcock, J. Murphy, F.C. Stomski, M.C. Berndt, A.F. Lopez, J. Biol. Chem., 278, (2003), 36323–36327. 4. Z. Trošanová, P. Louša, A. Kozeleková, T. Brom, N. Gašparik, J. Tungli, V. Weisová, E. Župa, G. Žoldák, J. Hritz, J. Mol. Biol., 434, (2022), 167479. 5. N.N. Sluchanko, I.S. Chernik, A.S. Seit-nebi, A. V Pivovarova, D.I. Levitsky, N.B. Gusev, Arch. Biochem. Biophys., 477, (2008), 305–312. 6. N.N. Sluchanko, M. V Sudnitsyna, A.S. Seit-nebi, A.A. Antson, N.B. Gusev, Biochem., 50, (2011), 9797–9808. 7. A. Kozeleková, A. Náplavová, T. Brom, N. Gašparik, J. Šimek, J. Houser, J. Hritz, Front. Chem., 10, (2022), in press. This study was financed by the Czech Science Foundation (no. GF20-05789L). AK acknowledges the Grant Agency of Masaryk University (MU) for the support of an excellent diploma thesis within the rector’s program (no. MUNI/C/1562/2019). We acknowledge CEITEC (Central European Institute of Technology) Proteomics Core Facility and Biomolecular Interactions and Crystallization Core Facility of CIISB, Instruct-CZ Centre, supported by MEYS CR (LM2018127) and European Regional Development Fund-Project ‘UP CIISB’ (CZ.02.1.01/0.0/0.0/18_046/0015974). We acknowledge the CEITEC Core Facility Cellular Imaging supported by MEYS CR (LM2018129 Czech-BioImaging).

Návaznosti

GF20-05789L, projekt VaV
Název: Charakterizace přirozeně neuspořádaných proteinů
Investor: Grantová agentura ČR, Characterization of intrinsically disordered proteins, Partnerská agentura (Rakousko)
LM2018127, velká výzkumná infrastruktura
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LM2018127, velká výzkumná infrastruktura
Název: Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LM2018129, velká výzkumná infrastruktura
Název: National research infrastructure for biological and medical imaging
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, National research infrastructure for biological and medical imaging
LM2018129, velká výzkumná infrastruktura
Název: Národní infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování Czech-BioImaging
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, National research infrastructure for biological and medical imaging
MUNI/C/1562/2019, interní kód MU
Název: Studium struktury a interakcí fosforylovaného 14-3-3 proteinu
Investor: Masarykova univerzita, Studium struktury a interakcí fosforylovaného 14-3-3 proteinu, DO R. 2020 - Program rektora