Charakterizace minoritního stavu sigma podjednotky RNA polymerázy z bakterie Bacillus subtilis

Bc. Dávid Tužinčin

Master's thesis

Characterisation of low populated state of sigma subunit of RNA polymerase from Bacillus subtilis

Abstract:

Transkripce je nezbytný proces pro život buněk, který je přesně regulován. U bakterií je tento proces zprostředkován prostřednictvím enzymu RNA polymerázy. K zahájení transkripce je nezbytný další protein, sigma podjednotka. Jeho doména, sigma1.1, je zodpovědná za autoinhibici sigmy ve volném stavu a v počátečních stádiích iniciace transkripce sigma1.1 zabírá kanál vázající DNA. Tato práce se zaměřuje na doménu 1.1 \textit{Bacillus subtilis}. V doméně 1.1 byla zjištěna vysoce nevyvážená konformační výměna. Vzhledem k možnosti, že tato konformační výměna by mohla být významná během transkripce, byla studována tato nízko populovaná konformace. V rámci této práce byla použita nukleární magnetická rezonance na vysokých polích ke studiu konformačního procesu pri rozlišení atomové úrovně. Pomocí pokročilých experimentů relaxační disperze byly získány strukturní informace o orientaci a sekundární struktuře excitovaného stavu.

Abstract:

Transcription is essential process for cell life, which is precisely regulated. In bacteria, this process is mediated through enzyme RNA polymerase. In order to initiate transcription additional protein is necessary, the sigma subunit. Its domain, sigma1.1, is responsible for the autoinhibition of sigma in the free state and in the early stages of transcription initiation sigma1.1 occupies the DNA binding channel. This work focuses on domain 1.1 of \textit{Bacillus subtilis}. In domain 1.1, highly imbalanced conformational exchange was detected. Due to the possibility of this conformational exchange being significant during transcription, the low populated conformation was studied. Within this work, high-field nuclear magnetic resonance was used to study conformational process at atomic level resolution. Using advanced relaxation dispersion experiments, structural information about the orientation and secondary structure of the excited state was obtained.

Keywords

sigma1.1, RNA polymeráza, nukleární magnetická rezonance, dynamika, minoritní stav, Bacillus subtilis sigma1.1, RNA polymerase, nuclear magnetic resonance, dynamics, minor state, Bacillus subtilis

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 6. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 24. 6. 2021
• Supervisor: Mgr. Pavel Kadeřávek, Ph.D.
• Reader: doc. RNDr. Radovan Fiala, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biomolecular chemistry