Transkripční faktor Rta viru Epsteina-Barrové: Mutageneze a charakterizace DNA interakcí

Bc. Tereza Paříková

Diplomová práce

Epstein-Barr virus transcription factor Rta: Mutagenesis and characterization of DNA interactions

Anotace:

Virus Epsteina–Barrové (EBV) je lidský herpetický virus, jímž je infikováno více než 90 % populace. Přestože se infekce EBV obvykle neprojevuje žádnými symptomy, po primární infekci v pubertě se může rozvinout infekční mononukleóza. Vedle toho je EBV ročně spojen zhruba s 200 000 případy vzniku rakoviny. Potenciálně účinná terapeutická strategie zahrnuje reaktivaci viru ze „spícího“ latentního stavu do lytického cyklu, což by výrazně zvýšilo senzitivitu k antivirotikům. Lytická fáze virové infekce je indukována dvěma virovými regulátory transkripce – Rta a Zta. Transkripční faktor Rta aktivuje lytické geny vazbou na promotory, jež obsahují sekvence RRE (Rta-responzivní elementy). Rta je jedním z nejméně strukturně charakterizovaných virových transkripčních regulátorů. V rámci této práce byla popsána afinita vazby Rta na rozpoznávanou dvouřetězcovou DNA sekvenci RRE. Byly rovněž identifikovány aminokyseliny Rta, které se na přímé interakci s DNA podílejí. Kvantitativní analýza vazby za použití anizotropie fluorescence ukázala, že se Rta váže na RRE specificky s vysokou afinitou. Naproti tomu mutantní varianty Rta, s kritickými aminokyselinami substituovanými za alanin, vázaly RRE s významně nižší afinitou. Komplementární spektroskopické analýzy prokázaly, že zavedení mutací do rekombinantně připravených variant Rta nezpůsobilo změnu sekundární struktury ani snížení teplotní stability proteinu. Celkově práce přispěla k pochopení mechanismu vazby transkripčního faktoru Rta na DNA a identifikovala aminokyseliny, které jsou pro interakci esenciální.

Abstract:

Epstein–Barr virus (EBV) is a widespread herpesvirus that infects more than 90% of the human population, often asymptomatically. Aside from being the primary cause of infectious mononucleosis, EBV is linked to roughly 200,000 cancer cases every year. Reactivation from the “sleeping” latent state into an “active” lytic phase has been proposed as a potentially sufficient therapeutic strategy, increasing sensitivity to antiviral drugs or even causing tumor cell lysis. The lytic cycle is induced by two viral transcriptional regulators, Rta and Zta. Transcription factor Rta activates lytic genes by binding their promoters that contain RREs (Rta-response elements). Rta remains one of the least structurally characterized viral transcriptional regulators. This thesis describes the binding affinity of Rta to double‑stranded RRE DNA sequence and identifies the Rta amino acids that participate in direct DNA interaction. Quantitative binding analysis by fluorescence anisotropy demonstrated that Rta binds the RRE specifically and with high affinity. By contrast, Rta variants carrying critical residues substituted with alanine exhibited markedly reduced Rta affinity to RRE. Complementary spectroscopic analyses confirmed that introducing mutations in recombinant Rta variants had no effect on the proteins’ secondary structure nor diminish Rta’s thermal stability. Overall, this work advances understanding of the molecular mechanism of Rta–DNA recognition and identifies residues that are essential for Rta binding to DNA.

Keywords

virus Epsteina–Barrové, Rta, mutageneze, RRE, interakce protein-DNA, anizotropie fluorescence, Epstein–Barr virus, mutagenesis, protein-DNA interaction, fluorescence anisotropy

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 6. 2026
• Vedoucí: doc. Mgr. Ctirad Hofr, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Lenka Malinovská, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Genomika a Proteomika