Příprava rekombinantní AtIPT7 v expresním systému Saccharomyces cerevisiae za účelem prenylace enzymu

Jana DOBRŮŠKOVÁ

Bakalářská práce

Preparation of recombinant AtIPT7 in Saccharomyces cerevisiae expression system for prenylation of the enzyme

Anotace:

Isopentenyltransferasy (IPT) jsou enzymy prvního kroku biosyntézy rostlinných hormonů cytokininů, které katalyzují prenylaci (isopentenylaci) adeninu. IPT jsou podle substrátové specifity děleny na adenylátové a tRNA. Adenylátové IPT (EC 2.5.1.27) katalyzují isopentenylaci AMP, ADP nebo ATP. V genomu Arabidopsis thaliana bylo identifikováno 7 adenylátových IPT (AtIPT1, AtIPT3 až 8), přičemž u těchto IPT slouží jako donor isoprenoidního řetězce dimethylallyl difosfát (DMAPP) a (E)-4-hydroxy-3-methyl-but-2-enyl difosfát (HMBDP). U AtIPT3 bylo zjištěno, že DMAPP slouží nejenom jako prekurzor pro biosyntézu, ale že farnesyluje samotný enzym na cysteinu 333 což ovlivňuje lokalizaci enzymu na buněčné úrovni. Obdobný aminokyselinový motiv pro prenylaci byl nalezen i u AtIPT7 na pozici 312. Teoretická část této bakalářské práce se soustředí na rešerši dosavadních poznatků v dané problematice. Cílem experimentální části je příprava rekombinantní AtIPT7 v kvasinkovém expresním systému Saccharomyces cerevisiae za účelem prenylace enzymu.

Abstract:

Isopentenyltransferases (IPTs) are enzymes involved in the first step of biosynthesis of plant hormones cytokinins. They catalyse prenylation (isopentenylation) of adenine molecule forming the cytokinin. IPTs are divided depending on substrate specifity to adenylate and tRNA isopentenyl-transferase types. Adenylate IPTs (EC 2.5.1.27) catalyse isopentenylation of AMP, ADP or ATP. There are 7 adenylate IPTs (AtIPT1, AtIPT3-8) in the Arabidopsis thaliana genome. These isoforms utilize dimethyallyl diphosphate (DMAPP) and (E)-4-hydroxy-3-methyl-but-2-enyl diphosphate (HMBDP) as donors of the isoprenoid side chain. For AtIPT3 was found that DMAPP is not only the precursor for biosynthesis, but moreover that that it farnesylates this enzyme at cysteine 333 what influences a subcellular localisation of the enzyme. A similar prenylation motif was found in AtIPT7 sequence. The experimental part of this work documents preparation of the recombinant AtIPT7 and its mutant variant in Saccharomyces cerevisiae expression system with aim to elucidate the prenylation effect on the enzymes.

Klíčová slova

AtIPT7, expresní systém Saccharomyces cerevisiae, posttranslační modifikace, prenylace, příprava rekombinantního proteinu

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 5. 2012

Zveřejnit od: 10. 5. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Mária Šmehilová, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Molekulární biofyzika