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Unravelling the complexity of order within protein disorder
Osteopontin compaction, binding and phosphorylation
Clara Conrad-Billroth
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Robert Konrat
DOI
10.25365/thesis.53677
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-14556.02241.142067-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Osteopontin (OPN) ist ein intrinsisch ungeordnetes Protein mit zentralen Funktionen in diversen physiologischen und pathologischen Prozessen. Es liegt als stark posttranslational modifiziertes Protein vor und ist ein Bestandteil der extrazellulären Matrix, wo es mit verschiedenen Zelloberflächenrezeptoren und anderen Biomolekülen interagiert. Es wurde gezeigt, dass OPN in der Lage ist, kompakte Strukturen auszubilden. Diese sind vermutlich essentiell für die unterschiedlichen biologischen Funktionen des Proteins, da das dynamische Zusammenspiel zwischen verschiedenen Konformationen die Interaktion mit vielfältigen Bindungspartnern ermöglicht. In dieser Masterarbeit wurde die Kernspinresonanzmethode ”Paramagnetic Relaxation Enhancement” (PRE) eingesetzt, um die kompakten Strukturen von OPN zu charakterisieren. Hierfür wurden Spin Labels an verschiedenen Positionen angebracht und die resultierenden PRE Profile analysiert. Es wurden weiterhin Sequenzdeterminanten für Kompaktierung bestimmt und die Konservierung biophysikalischer Eigenschaften analysiert. OPN wurde in-vitro phosphoryliert und Bindungsstudien mit CD44, Hyaluronsäure und Heparin durchgeführt. Die Resultate dieser Studien ermöglichen eine weitere Charakterisierung der Interaktionen von OPN mit Zelloberflächenrezeptoren und Komponenten der extrazellulären Matrix und tragen zu einem besseren Verständnis für die Rolle der Kompaktierung von intrinsisch ungeordneten Proteinen in deren biologischen Funktionen bei.
Abstract
(Englisch)
Osteopontin (OPN) is an intrinsically disordered, multifunctional protein recognised as a key player in a plethora of physiological and pathological processes. The extracellular matrix protein is subject to various post-translational modifications and interacts with different cell-surface receptors. There is strong evidence that OPN dynamically samples compact states, which are likely relevant for its versatile biological functions as the intricate interplay between extended and compacted conformations facilitates interactions with variable binding partners. In this thesis, paramagnetic relaxation enhancement (PRE) was utilised to characterise the compact states of both quail and human OPN by introducing spin labels at various positions of the proteins and analysing the resulting PRE profiles. The sequence determinants for compaction in OPN were studied and the conservation of biophysical properties from the primary sequence determined. Furthermore, phosphorylation of OPN and interaction studies with its binding partners CD44, hyaluronic acid and heparin were conducted. This work paves the way for further characterisation of OPN binding to membrane-receptors and extracellular components as well as understanding the importance of compaction in intrinsically disordered proteins for their biological functions.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Osteopontin Intrinsically Disordered Proteins Nuclear Magnetic Resonance Paramagnetic Relaxation Enhancement Phosphorylation Heparin Hyaluronic Acid CD44
Schlagwörter
(Deutsch)
Osteopontin Intrinsisch Ungeordnete Proteine Kernspinresonanz Paramagnetic Relaxation Enhancement Phosphorylierung Heparin Hyaluronsäure CD44
Autor*innen
Clara Conrad-Billroth
Haupttitel (Englisch)
Unravelling the complexity of order within protein disorder
Hauptuntertitel (Englisch)
Osteopontin compaction, binding and phosphorylation
Paralleltitel (Deutsch)
Auflösen der Komplexität von Ordnung innerhalb Protein-Unordnung : Osteopontin Kompaktierung, Bindung und Phosphorylierung
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
40 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Robert Konrat
AC Nummer
AC15145981
Utheses ID
47418
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |