Základy proteomiky Proč právě proteomika? Jan Hejátko Základy proteomiky zdrojová literatura Zdrojová literatura k první přednášce: Monografie a učebnice Plant Functional Genomics, ed. Erich Grotewold, 2003, Humana Press, Totowa, New Jersey Proteome Research: New Frontiers in Functioonal Genomics, ed. Wilkins, M.R., Wiliams, K.L., Appel, R.D., Hochstrasser, D.F., 1997, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg Dubová J. , Hejátko J., Friml J. (2005) Reproduction of Plants, in Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine (ed, R. A. Meyers), pp. 249 - 295. Wiley-VCH, Weinheim, Germany Publikace v mezinárodních časopisech Wang, L. and Wessler, S.R. (1998) Inefficient reinitiation is responsible for upstream open reading frame-mediated translational repression of the maize R gene. Plant Cell, 10, (1733) Friml, J. and Palme, K. (2002) Polar auxin transport. Old questions and new concepts?. Plant Mol. Biol., 49, 273-284 Mello, C.C and Conte Jr., D. (2004) Revealing the world of RNA interference. Nature, 431, 338-342 Surpin, M. and Raikhel, N. (2004) Traffic jams affect plant development and signal transduction. Nature Reviews/Molecular Cell Biology 5,100-109 Proč právě proteomika? Postgenomová éra a co s informacemi, které neumíme číst ■ Genotyp vs. fenotyp, aneb co všechno se děje při vyjadřování Od genu k proteinu a zpět Proč právě proteomika? PROTEOME = PROTEins expressed by genOME (konference 2-D ELFO, Siena, 1994) DNA: GENOME, HAPLOME, EPIGENOME RNA: TRANSCRIPTOME PROTEIN: ORFEOME, PROTEOME, LOCALISOME, INTERACTOME, METABOLOME, PHENOME, ... PHENOME: kombinace různých dat, zahrnujících fenotyp, expresní data různých (ideálně všech) genů daného organismu a proteinová data (interakce, jednotlivé vlastnosti proteinů, ...) Proč vůbec studovat proteiny, když máme tolik genetických dat? (sekvence genomů, expresní profily genů, fenotypy mutantů,...?) Anotace genů a odhad aminokyselinových sekvencí předpokládaných proteinů dnes k dispozici v databázích více než 700 000 záznamů (nr databáze) různých organizmů Získané informace lze zpracovat pomocí bioinformatiky Mammals Insects Amphibians Birds Flatworms Reptiles 19470700 cacacctatatgtatagctcaattctagataaaatatatagaaatggatcttgagaatcattttttttgtattcttttgttat gctccgaggaagaagataatatgaaaagagctttttagggtttatcattctccttgactttgcaaaacgtgaaatgtaaggcř 19470500 tgttgctttttatacgtatcgcttcctacaataagttaacaatgcttcctcgtagaattgcaaaacatttgtggaccgtgatt ttcagtggcttctttgoagcagcttcttccttggaggactaatcaagacagaaatctgttcctctaaaaacgatcgccgttct 19470300 ttgacgagtcttgatctttagaatcaaatttataagggatcacgagatacacgtattaattattattttttttttttttgctt tcactcaaatgatggtgaaagttacaaagcttgtggcttcacgtccaattgtggtcttttgcgtcctggtaattctgctttct 19470100 atgattctacatttctactcatctcgttcttgtttttcaaatgatataattattgtgtgtatatcacccattcatgtatattt ttcctggtggttgttttcgagtgcatttggatctcaaattggcgaacaacaacggagaacctagtcaaagaggtcgcttcatt 19469900 caagtctagtttcggagattgaaaacatcggaaaatttacatatgcoaagacaaacttatctacgatcggtttagcgagagtt caacaacgacactggttttacagagattcaaacacaggttgttaaaactaattacataaattcaattattcttagttattatc 19469700 tatataacattaactataattttatgttgttgttgttgttgttattattgttottoagatcgcaccattgttgtttgtagctt gtctcacaagtttcgtacatcagtagggacggtctcatgttttcttacattgcagaatcaaacacaagtgtcgctgtttttgc 1946S50Q caagtcgtggagaotacacttggtacactcaaaccgtggatcagttaactggtcgtcttaacgggaactcaacgaaatctcac tacagattggttccaagcagcacagagtaataactacactacagcctttgtaggaacgagcttgggaggagaagataacgagř 19469300 gttagcttgtacagcaagaaaggtcttgtttctttagggtttccggttaagactttaaccgaagttttgaacagtttgaatct acatgtggacaaaggacgggacggtgcttgttcgtgaaggttcactgaatgattctttcttcatctccaatggctcgatttgc 19469100 ctccctctggtctcaatgcatccctgaaaattgcagttccagtggctacgaggtggagatcaaaagattaagataccaagctt gtttcgggcgttcctctggtaaatactgaaacatatttcaotttgatgcagtaaaaatgcatcgacttgttgtttctcagctt 19468900 tttgccagagatacacactcatgtttcccaacaaaggaggagcaacacgcatcaagcaccaagcggaaaaggcaaaatatca^ atttcttggcttcggttggcctgtatggtttgtgtggtttatgatgcaagcaacaaggagagagatgcatatgcgtgcaacgc 19468700 gcgacacaacaagotgagagaaagagcatgaacaagagtcaagcatttgcaaatgctagccacgatattagaggtgcccttgc ttgatatatgtcgtgatggagttaaacctggctccgacgtagacaccactctcaaccaagtgaatgtttgcgccaaggatttc 19468500 tctttagctttctcttatgcgttttcttcactttctctctaacagaaaattcttcctcatgttgttaaaattacagctctgct tgagcaaaatcgaaagcgggaagatgcagttagtggaagaagatttcaacttgtcgaaacttcttgaagacgtcatcgatttt 194683DQ gaagaaaggggttgatgtagttttggatccgcacgatggctcggttttcaaattctcgaatgtacgaggggatagtggcagac aatcttgttagcaatgctgtcaagttcaccgtcgacgggcacattgcggtaagagcttgggctcagaggccaggttccaatac 19468100 oatatcctaaaggtgtgtccaagtttgtaaagagtatgttctgcaagaataaagaagagtcatcaacctacgagacagaaatř caatgcaaacacgatggagtttgtgtttgaagtggatgatactggtaaagggatacctatggagatgcgtaagtcggtatttt 19467900 agagaaacagctcaaggacaccaaggaactggtttagggctcgggattgtgcagtctttggtaagctactaaaacagaacacc taaatctagatggttttcatttgtggtctattattataggtaagattaatgggaggggagataagaatcaccgacaaggccat 19467700 gtttccaattcaatgttttattgacaacattagagtctcctccagtgagtgacatgaaagtgagacaggagatcgaagcaggř gccaaacctcgggctgactataaacacttcacttggaggtagcatgaatatacgtaacctgagtcctagattcaacaactgtf Struktura genů promotor počátek transkripce 5'UTR počátek translace místa sestřihu r TATA AGGAGGT ATG....ATTCATCAT 5'UTR ATTATCTGATATA... .ATA 3'UTR Anotace genů a odhad aminokyselinových sekvencí předpokládaných proteinů Postqenomová éra a co s informacemi, které neumíme číst dnes k dispozici v databázích více než 700 000 záznamů (nr databáze) různých organizmů Získané informace lze zpracovat pomocí bioinformatiky TCAAAGGGTTTC ^AŮ[;ií^AiG4TiiTAT^ÍAiAĚiiCrTTKAGi;ET^ATCÍ^CTC:^GiLT"TGCÍÍAiCĚTiAAiT^TiAGĚ:íCrTT^A^ĚTlí"ACTT^rTG:"rTTTÍ"ACGTi"CGCTK0Ti:íí AGTTTCCCAAAGCTGAAACGAGG.CTCGTTCTTC TATTAT ACTTTTCT GQAAŕ.iA~CĽCiAAľ AGT AAGAG jAAC TĽiAACG TTTTGCACTTT ACATTCCGTGAAA^" AGC A-C A ľ G AiAL AAC jAAAAil ATGC-T AG'.'GAAGGATGTT RAF . uORF- -0293111) ICMI- ľ r TAAGTTAACÍATGCTTCCTĽGTAGAATTGCAAAACATTTGTGGACCGTGATTTACATGACTGAGCTCTTTTCAGTGGCTTCTTTGCAGCA^^ 'I.........I.........I.........I.........I ■ ■.......I.........I.........I.....-1-1-'I.........I.........I.........I ' '-1-1-1-1-1— ATTCAATTGTTACGAAGGAGCATCTTAACGTTTTGTAAACACCTGGCACTAAATGTACTGACTCGAGAAAAGTCACCGAAGAAACGTCGTCGAAGAAGGAACCTCCTGATTAGTTCTGTCTTTAGACAAGGAGATTTTTGCTAGCGGCA psil paf BssSI ^sel hlindlll TCTAGĚTAATCTTGCCATTCTTGACGAGTCTTGATCTTTAGAATCAAATTTATAAGGGATCACGAGATACACGTATTAATTATTATTTTTTTTTTTTTTGCTTTTTGTGGTTATACAAGTTCACTCAAATGATGGTGAAAGTTACAAAG AGAT C GA ~ T AG AA''° GiG T 4 A'jA AG T 'Gl T C vj AAC T A GA AAT G T ~ AGT T T AAAT A ~ ~ C C C T AGT G C TC ~ AT G TGC AT AA I-Xckw- , H ň V K V T 1! imgBI CTTGTGGCTTCACGTCCAATTGTGGTGTTTTGCtiTCCTGGTAATTCTGCTTTCTTTCTTCTAAATTATACGATGATTCTACATTTGTACTCATCTCGTTCTTGTTTTTCAAATGATATAATTATTGTGTGTATATCACCCATTCATGTA GAACACCGAAGTGCAGGTTAAC ACCAGAAAACGCAGGACCATTAAGACGAAAGAAAGAAGATTTAATATGCTAC TAAGATGTAAAGATGAGTAGAGCAAGAACAAAAAGTT TACT ATATTAATAAC ACACATATAGTGGGTAAGTACAT ■XckJ L V A S R P [ V V F C V L Proč právě proteomika? ■ Postgenomová éra a co s informacemi, které neumíme číst ■ Genotyp vs. fenotyp, aneb co všechno se děje při vyjadřování Genom vs. Proteom Transkript f\ Protein f\ Fenotyp Možná analogie s textem a jeho interpretací DNA: Kdyžadoperbtabijsemdfjfwůcsaknclůsnínjxldalnxckjcnbychcxmasizdciksrdceasnanazxcnlsdla Když------------jeem---------snídal—rí—dal----------byeh-si-smttB&-na-dlaň. RNA: Když jsem s ní, dal bych si srdce na dlaň. Když jeesrnfe dgld^lsbgrdcerdaedtaaídlaň. Když jsem snídal srdce. PROTEIN: Proč právě proteomika? Postgenomová éra a co s informacemi, které neumíme číst ■ Genotyp vs. fenotyp, aneb co všechno se děje při vyjadřování Od genu k proteinu a zpět Základní mechanismy regulace genové exprese regulace transkripce Základní mechanismy regulace genové exprese ■ regulace transkripce Základní mechanismy regulace genové exprese sestřih RNA Regulace sestřihu RNA jako vývojová adaptace identifikace mutanta s bodovou mutací (tranzice G—>A) přesně v místě sestřihu na 5' konci 4. exonu • <\IWN| Bpml 1 PflMI 1 Asel 1 Psil 1 Spei Bell ľ 1 CTGCGffiTTACAAAGiTGrwiGinriGATC^ GAGGCiTAAiGTTrQy\Q\ÄiÄZüy^^ ■=jaiiH^ -PDP. U1-b R L V V V S V L I K V -no splicing— LVKLTGAKTHEAKIN IINDVNGI IKPGR -PDR exon 3 ORF- rsspMl ÄTTCrrcriiXTf |Hpal .......I...... ......................i.........i.........i.........i.........i..... ■■■i.........I ■ ■ ■ Pstl Pvull ^ rpr^7VT'l" LTC TTGIGTViGXT TI TT'TGT^C7* G^'^GTGIT"'^' ■ i.........|, ,,|.,,,|...... Regulace sestřihu RNA jako vývojová adaptace identifikace mutanta s bodovou mutací (tranzice G—>A) přesně v místě sestřihu na 5' konci 4. exonu analýza pomocí RT PCR prokázala přítomnost fragmentu kratšího než by odpovídalo cDNA po normálním sestřihu PDR_U1a/PDR_Ll PDRJJ1 b/PDR_Llb - 500 bp Regulace sestřihu RNA jako vývojová adaptace identifikace mutanta s bodovou mutací (tranzice G—>A) přesně v místě sestřihu na 5' konci 4. exonu analýza pomocí RT PCR prokázala přítomnost fragmentu kratšího než by odpovídalo cDNA po normálním sestřihu sekvenace tohoto fragmentu pak ukázala na alternativní sesřih s využitím nejbližšího možného místa sestřihu v exonu 4 :x ctccaggaactggtgaagctcactggtgcaaaaacacatgaagcc. iTCAAAGTTTTATACCTTCAAGTGTGCT gacgcttaatgtttcaacaataacagaact; ;tccttgaccacttcgagtgaccacgtttttgtgtacttcggttctatttc ;t cct tccaatcatcaacagag gi :C AAAAC TAGTTTC AAA AT A: ^spMI |Hpal rXCTTCT TG C TG TTGCAGGTTAACACT g\ ATAAGAAGAACGACAACGTCCAATTGTGACAACGAACCAGf ľCCGGAACAGAC CTTTAAATCTT" - PDR exon4 0RF ;T AA AAG AACACTTCTAAf ÍTCGACACACTTCAAACATGGi Regulace sestřihu RNA jako vývojová adaptace identifikace mutanta s bodovou mutací (tranzice G—>A) přesně v místě sestřihu na 5' konci 4. exonu analýza pomocí RT PCR prokázala přítomnost fragmentu kratšího než by odpovídalo cDNA po normálním sestřihu sekvenace tohoto fragmentu pak ukázala na alternativní sesřih s využitím nejbližšího možného místa sestřihu v exonu 4 existence podobných obranných mechanizmů prokázána i u jiných organizmů (např. nestabilita mutantní mRNAse vznikem předčasného stopkodonu (> 50-55 bp před normálním stop kodonem) u eukaryot, viz doporučená studijní literatura, Singh and Lykke-Andersen, 2003) Přeskupování subgenů při produkci protilátek^— protilátky variabilní oblast (V) a konstantní oblast (C) a lehký (L) a těžký (H) řetězec ŠL^mI ■ každá z V oblastí L řetězce u myší je |n9[ kódována 2 subgeny (V a J) ^Kjj ■ každá z V oblastí H řetězce u myší je ^^^fe kódována 3 subgeny (V, J a D) HHU Přeskupování subgenů při produkci protilátek v zárodečných liniích myších B-lymfocytů dochází k tzv. kombinatorické diversifikaci (přeskupování) subgenů (místně-specifickou rekombinací) L řetězec (k): cca 300 V sub-genů a 4 J subgeny (300x4 = 1200 možností) H řetězec: cca 500 V sub-genů, 4 J subgeny a 12 D subgenů (500 x 4 x 12 = 24000 možností) celkové množství kombinací u myší: cca 1200 x 24000 = 28 mil. různých V oblastí (protilátek rozpoznávající různé antigény) antigen indukuje tzv. afinitní dozrávání mechanismem somatické hypermutace po aktivaci B-lymf. pomocnými T-lymf. dochází ke zvýšenému výskytu mutací ve V oblastech (1 mutace/V oblast/generaci, cca 1 mil. X vyšší než je obvyklé (např. u tzv. „house-keeping" genů) a selekci protilátek se zvýšenou afinitou k antigénu Základní mechanismy regulace genové exprese ■ regulace transkripce ■ sestřih RNA ■ translační represe Regulace genové exprese mechanismem translační represe i G ATGatggtgaaagttaca.... BamHI I GAGGAGGCACAAAATGACGAA -//- TGTATTCTTTTGTTATCAAAGGGTTTCGACTTTGCTCCGAGGAAGAAGATAATATfAGGATCCCCCGGGTAGGTCAGTCCCTTATGTTACGTCCTGTAGAAACCCCAACC (H)RI PR.Otl.LML^PVETPT ATGaaaagagcttttl GAGGAGGCACAAAATGACGAA -II- GTTATACAAGTTCACT CAAATGATGGTGAAAGT TACAAAGCTTGTGGCTTCACGTCGGATCCCv .jGTCAGTCCCTTATGTTACGTCCTGTAGAMCCCCAACC M M V K V T K L V A S H Rl PRVGQSLMLRPVETPT V případě CKI1 pokus prokázat tento způsob regulace genové exprese pomocí transgenních linií nesoucích uidA pod kontrolou dvou verzí promotoru, zatím nepotvrzeno Základní mechanismy regulace genové exprese ■ regulace transkripce ■ sestřih RNA ■ translační represe ■ posttranskripční umlčování mechanismem RNAi RNA interference ■ Molekulární podstata posttranskripčního umlčování genů (PTGS) RNAi objevena u rostlin a Coenorhabditis elegans ■ umlčování bylo indukováno jak sense tak antisense RNA (pravď. kontaminace obou při in vitro transkripci) dsRNA indukovala umlčování cca 10-100x účinněji RNA interference ■ Molekulární podstata posttranskripčního umlčování genů (PTGS) dsRNA indukce je závislá na vlastních genech - gen. vyhledávání RNAi rnai Genomika III. mechanismus RNA interference Molekulární podstata posttranskripčního umlčování genů (PTGS) RNAi objevena u Coenorhabditis elegans je to přirozený mechanismus regulace genové exprese u všech eukaryot podstatou je tvorba dsRNA, která může být spuštěna několika způsoby: ■ přítomnost cizí „aberantní" DNA ■ specifické transgeny obsahující obrácené repetice částí cDNA transkripce vlastních genů pro shRNA (short hairpin RNA) nebo miRNA(micro RNA, endogenní „vlásenková" RNA) dsRNAje procesována enzymovým komplexem (DICER), což vede k tvorbě siRNA (short interference RNA), která se pak váže buď na enzymový komplex RITS (RNA-induced transcriptional silencing complex) nebo RISC (RNA-induced silencing komplex) RISC zprostředkovává buď degradaci mRNA (v případě úplné similarity siRNA a cílové mRNA) nebo vede pouze k zastavení translace (v případě neúplné homologie jako je tomu naoř. v Dříoadě miRNA RITS zprostředkovává reorganizaci genomové DNA (tvorba heterochromatinu a inhibice transkripce) Mechanism of RNA interference Foreign DNA [nakedl Multigene family or repetitive tranBgene Foreign dsRNA Developmental or experimental transcription Trigger TransQene assembr// DUA/chromatin ■nodifieation Ä............... Intermediate Silencer Target miRNA FflTS FjTTS HBterochromatin formation and transcriptional silencing AM mscj \risc, mRNA destruction or translations! repression -AAAA. Mello and Conte, Nature (2004) 11 6123 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2006 "for their discovery of RNA interference - gene silencing by double-stranded RNA" Andrew Z. Fire *7 #1 Craig C. Mello USA Stanford University School of Medicine Stanford, CA, USA USA .t\t Mo/e University of Massachusetts Medical School Worcester, MA, USA b. 1960 Od genu k proteinu a zpět posttranskripční umlčování mechanizmem siRNA Reaulace vvvoie květů u Arabidoosis prostřednictvím miRNA ABC model vývoje květních orgánů u rostlin během vývoje květních orgánů dochází k určování identity jednotlivých květních orgánů kombinací exprese tzv homeiotických genů homeiotické geny kódují většinou rostlinné homolgy MADS-box ^^1^^%^ transkripčních faktorů wES&£ mezi jednotlivými homeiotickými geny dochází k tzv. katastrálním interakcím, kdy exprese jednoho genu inhibuje expresi dalšího např. AP1 je nejprve aktivní v celém květním meristému, po indukci exprese AG pak AG inhibuje expresi AP1 ve vnitřních dvou kruzích) výjimkou exprese genu AP2, jehož mfl meristému, ale exprese AP2 je reH l^^^ prostředictvím miRNA (gen miRNA 172)1 ^H^^L ^HQ Od genu k proteinu a zpět posttranskripční umlčování mechanizmem siRNA Regulace vývoje květů u Arabidoosis prostřednictvím miRNA Od genu k proteinu a zpět posttranskripční umlčování mechanizmem siRNA ABC model vývoje květních orgánů u rostlin během vývoje květních orgánů dochází k určování identity jednotlivých květních orgánů kombinací exprese tzv homeiotických genů homeiotické geny kódují většinou rostlinné homolgy MADS-box transkripčních faktorů mezi jednotlivými homeiotickými geny dochází k tzv. katastrálním interakcím, kdy exprese jednoho genu inhibuje expresi dalšího např. AP1 je nejprve aktivní v celém květním meristému, po indukci exprese AG pak AG inhibuje expresi AP1 ve vnitřních dvou krUZÍCh) 'n s'*u lokalizace miRNA172 v 3. a 4. kruhu Od genu k proteinu a zpět Základní mechanismy regulace genové exprese regulace transkripce Sestřih RNA translační represe posttranskripční umlčování mechanizmem siRNA směřování proteinů Od genu k proteinu a zpět směřování (cílování) proteinů Intracelulární lokalizace proteinů Pro funkci proteinů v buňkách je zásadní jejich správná lokalizace prostřednictvím tzv signálních sekvencí v rostlinných buňkách dochází k velice dynamickým procesům, zprostředkovávaným zejména tzv. endomembránovým transportem (viz film, GFP směřované do ER) 1 nismem Od genu k proteinu a zpět směřování (cílování) proteinů ■ Intracelulární lokalizace proteinů Pro funkci proteinů v buňkách je zásadní jejich správná lokalizace prostřednictvím tzv signálních sekvencí v rostlinných buňkách dochází k velice dynamickým procesům, zprostředkovávaným zejména tzv. endomembránovým transportem (viz film, GFP směřované do ER) endomembránový transport je důležitým regulačním mechanismem při přenosu signálu a regulaci buněčných procesů CV, central vacuole; DV, dense vesicle; ER, endoplasmic reticulum; GA, Golgi apparatus; LV, lytic vacuole; N, nucleus; PAC, precursor-accumulating compartment; PB, protein body; PCR, partially coated reticulum; PSV, protein-storage vacuole; PVC, pre-vacuolar compartment; SV, secretory vesicle. Surpin and Raikhel, 2004. Od genu k proteinu a zpět směřování (cílování) proteinů ■ Cyklování auxinových přenašečů u Arabidopsis auxin je rostlinný hormon se silným morfogenním účinkem proteiny podílející se na transportu proteinů jsou tzv. PIN proteiny, polárně lokalizované v bunňkách kořene u Arabidopsis Od genu k proteinu a zpět směřování (cílování) proteinů ■ Cyklování auxinových přenašečů u Arabidopsis auxin je rostlinný hormon se silným morfogenním účinkem proteiny podílející se na transportu proteinů jsou tzv. PIN proteiny polárně lokalizované v bunňkách kořene u Arabidopsis PIN proteiny cyklují v endomembránovém systému rostlinné buňky Od genu k proteinu a zpět směřování (cílování) proteinů ■ Cyklování auxinových přenašečů u Arabidopsis auxin je rostlinný hormon se silným morfogenním účinkem proteiny podílející se na transportu proteinů jsou tzv. PIN proteiny polárně lokalizované v bunňkách kořene u Arabidopsis PIN proteiny cyklují v endomembránovém systému rostlinné buňky v přítomnosti inhibitorů endocytózy (BFA) dochází k akumulaci těchto proteinů v intracelulárních kompartmentech.... Od genu k proteinu a zpět směřování (cílování) proteinů Cyklování auxinových přenašečů u Arabidopsis auxin je rostlinný hormon se silným morfogenním účinkem proteiny podílející se na transportu proteinů jsou tzv. PIN proteiny polárně lokalizované v bunňkách kořene u Arabidopsis PIN proteiny cyklují v endomembránovém systému rostlinné buňky v přítomnosti inhibitorů endocytózy (BFA) dochází k akumulaci těchto proteinů v intracelulárních kompartmentech.... ....čímž je zároveň negativně ovlivněn gravitropizmus u rostlin kontrola I c 10 uM BFA 20 uM BFA Od genu k proteinu a zpět Základní mechanismy regulace genové exprese regulace transkripce sestřih RNA translační represe posttranskripční umlčování mechanizmem siRNA směřování proteinů posttranslační modifikace proteinů Od genu k proteinu a zpět postranslační modifikace proteinů regulace enzymové aktivity regulace interakcí proteinu s dalšími proteiny nebo jinými biomolekulami lokalizace proteinu v buňce změna mechanických vlastností proteinu přenos signálu Od genu k proteinu a zpět postranslační modifikace proteinů )osttranslačních modifikací proteinů přidání glykosylfosfatidylinositolové (GPI) kotvy sulfonace glykosylace N-myristolyace N-metylace hydroxylace karboxylace prenylace Od genu k proteinu a zpět postranslační modifikace proteinů Přenos siqnálu a requlace qenové exprese prostřednictvím fosforvlace přenos cytokininového signálu u rostlin input signal input domain transmitter module hybrid sensor kinase output signal ■C N-I response regulators) r output domain Signal Transduction via TCS Recent Model of the CK Signaling via TCS Pathway HPt Proteins • AHP1-6 NUCLEUS 100- PM AHK sensor histidine kinases .9 • AHK2 I • AHK3 • CRE1/AHK4/WOL & 15- 75- 50 ■ Response Regulators ^^"^JX^ ARR1 -24 10 100 LOW Time foltowing cytokinin application D'Agostino et al., Plant Physiol, 2000 CK primary response genes - Type-A ARRs expression REGULATION OF TRANSCRIPTION INTERACTION WITH EFFECTOR PROTEINS Od genu k proteinu a zpět postranslační modifikace proteinů Přenos signálu a regulace genové exprese prostřednictvím fosforvlace přenos signálu prostřednictvím TGF(3 (Transforming Growth Factor) u živočichů Proč právě proteomika? Shrnutí ■ Postgenomová éra a co s informacemi, které neumíme číst ■ Genotyp vs. fenotyp, aneb co všechno se děje při vyjadřování Od genu k proteinu a zpět