Přiřazení rezonančních frekvencí NMR pro relaxační studie haloalkandehydrogenas

Bc. Milan Zachrdla, Ph.D.

Diplomová práce

NMR resonance assignment for relaxation studies of haloalkane dehalogenases

Anotace:

Nukleární magnetická resonance je metoda vhodná pro studium biomolekul na atomární úrovni. Divoký typ haloalkan dehalogenázy DhaA, získané z bakterie Rhodococcus rhodochrous, je 33,5 kDa velký enzym schopný hydrolytické biodegradace alifatických halogenovaných uhlovodíků. Produktem reakce jsou halogen, proton a primární alkohol. Přiřazení resonančních frekvencí je prvním krokem nezbytným pro následující studium molekulových pohybů. Cílem diplomové práce bylo přiřadit frekvence získané ze sady troj-resonančních NMR experimentů. Vzhledem k problémům spojeným s poměrně vysokou molekulovou hmotností proteinu DhaA jsme použili vzorek značený izotopy 2H, 13C a 15N. Dále jsme použili experimenty využívající TROSY metodu (transverse relaxation-optimized spectroscopy). Z celkového počtu 299 aminokyselin se podařilo přiřadit 204 residuí, což odpovídá 75,8% neprolinových residuí a přibližně 90% pozorovaných amidových signálů v 1H-15N TROSY spektru.

Abstract:

Nuclear magnetic resonance (NMR) is a method well suited for studies of biomacromolecules at the atomic level. Wild type haloalkane dehalogenase DhaA, obtained from the bacterium Rhodococcus rhodochrous, is a 33.5 kDa enzyme capable of hydrolytic biodegradation of aliphatic halogen-hydrocarbons that yiels a halide, a proton, and a primary alcohol. In order to describe molecular motions of DhaA, it is necessary to assign the resonance frequencies in the first place. The goal of the diploma thesis was to assign the resonance frequencies obtained from a set of triple-resonance NMR experiments. To overcome the difficulties due to the relatively high molecular mass of DhaA, we applied several advanced techniques. Firstly, the sample was triply labeled with 2H, 13C, and 15N isotopes. Secondly, the experiments utilizing transverse relaxation-optimized spectroscopy (TROSY) were performed. The assignment of 204 residues was achieved, which represents 75.8% of non-proline residues and approximately 90% of the observed backbone amide peaks in the 1H-15N TROSY spectrum.

Keywords

Nukleární magnetická resonance, haloalkan dehalogenáza

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 14. 6. 2013
• Vedoucí: prof. Mgr. Lukáš Žídek, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biomolekulární chemie