Periplazmatické proteiny rodiny CusF vázající měď z bioloužicí bakterie <I>Acidithiobacillus ferrooxidans</I>

Bc. Jitka Vechetová

Diplomová práce

The periplasmic copper-binding CusF family proteins from the bioleaching bacterium <I>Acidithiobacillus ferrooxidans</I>

Anotace:

V genomu bioloužicí bakterie A. ferrooxidans CCM 4253 se nachází dva geny kódující proteiny rodiny CusF zapojené do rezistence vůči mědi. Nedávný výzkum těchto dvou proteinů naznačil, že heterologní exprese CusF2 (DN052_10240) v Escherichia coli zvyšuje její odolnost vůči mědi, na rozdíl od CusF1 (DN052_03055). Jeden z rozdílů mezi oběma proteiny spočívá v sekvencích jejich vazebných míst, konkrétně v záměně prolinu (P78) ve vazebném místě pro měď u CusF2 za serin (S78) u CusF1. V této práci byl serin v CusF1 nahrazen prolinem, aby mohl být porovnán vliv této mutace na funkci proteinu. Byla provedena produkce a purifikace CusF1 a mutantního proteinu CusF1S78P. Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP MS) odhalila, že CusF1S78P váže přibližně pětkrát více mědi než CusF1, což ukazuje na vliv serinu 78 při modulaci afinity k mědi.

Abstract:

Two genes encoding CusF-family proteins involved in copper resistance are present in the genome of the bioleaching bacterium A. ferrooxidans CCM 4253. Recent research on these two proteins suggested that heterologous expression of CusF2 (DN052_10240) in Escherichia coli enhances its resistance to copper, in contrast to CusF1 (DN052_03055). One of the differences between the two proteins lies in the sequences of their binding sites, specifically the substitution of proline (P78) in the copper binding site of CusF2 for serine (S78) in CusF1. In this work, serine in CusF1 was substituted for proline to compare the effect of this mutation on protein function. The production and purification of CusF1 and the mutant protein CusF1S78P was performed. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) revealed that CusF1S78P binds approximately five times more copper than CusF1, indicating an effect of serine 78 in modulating copper affinity.

Klíčová slova

Acidithiobacillus ferrooxidans, CusF proteiny, Rekombinantní protein, Měď, Cu-vazebné místo, CusF proteins, Recombinant protein, Copper, Cu-binding site

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 14. 6. 2024
• Vedoucí: Mgr. Jiří Kučera, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Vojtěch Sedláček, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biotechnologie / Biotechnologie