Vyhledávání lektinů v psychrotrofních pseudomonádách

Bc. Eva Dudáčová

Bachelor's thesis

Detection of lectins in psychrotrophic pseudomonas

Abstract:

Tato práce se zaměřuje na vyhledávání nových potenciálních lektinů, které by se mohly vyskytovat ve třech druzích rodu Pseudomonas. Jedná se o psychrotrofní bakterie z oblasti Antarktidy. Lektiny jsou velkou skupinou proteinů neimunitního původu, které dokážou s velkou mírou specifity rozpoznávat a vázat sacharidy. Pro jejich vyhledávání byly v mojí bakalářské práci vybrány psychrotrofní organismy, jelikož jsou tyto organismy schopny žít i v drasticky chladných podmínkách. Vlivem snahy bakterie o přizpůsobení se těmto ztíženým podmínkám vznikají rozličné mechanismy pro přežití. Je tedy možné, že by se v nich mohly vyskytovat lektiny s novými, zajímavými vlastnostmi. Další zajímavý fakt na těchto bakteriích je to, že jsou zatím jen málo probádány. Teoretická část této bakalářské práce se věnuje současným poznatkům v oblasti lektinů, jejich biomedicínským aplikacím a představení jednotlivých bakterií použitých při mém výzkumu. Praktická část se zabývá vyhledáváním potenciálních lektinů v Pseudomonas gregormendelii, Pseudomonas antarctica a ve dvou kmenech Pseudomonas prosekii. K vyhledávání lektinů bylo využito aglutinačních a afinitních metod. S využitím vsádkové metody byl v bakterii Pseudomonas prosekii (CCM 8878) identifikován protein „Hcp family type VI secretion system effector“ o velikosti 20,0 kDa specificky vázající D-mannosu. Je součástí sekrečního systému T6SS, který podporuje kolonizaci, adhezi a invazi gramnegativních bakterií do hostitelských buněk. Protein se podílí na virulenci v organismu a je možné, že by mohl mít lektinovou aktivitu. Domníváme se, že nativním ligandem tohoto proteinu by mohla být D-rhamnosa, jelikož víme, že bývá nativním ligandem u lektinů z příbuzných organismů.

Abstract:

This work focuses on the search for new potential lectins that could be present in three species of the genus Pseudomonas. These are psychrotrophic bacteria from the Antarctic region. Lectins are a large group of proteins of non-immune origin that can recognize and bind carbohydrates with a high degree of specificity. Psychrotrophic organisms were chosen for their search in my bachelor thesis because they are able to live even in drastically cold conditions. The bacteria's efforts to adapt to these harsh conditions result in various survival mechanisms. It is therefore possible that they could contain lectins with new and interesting properties. Another interesting fact about these bacteria is that they have been little studied. The theoretical part of this bachelor thesis is devoted to the current knowledge in the field of lectins, their biomedical applications and an introduction to the individual bacteria used in my research. The practical part deals with the search for potential lectins in Pseudomonas gregormendelii, Pseudomonas antarctica and two strains of Pseudomonas prosekii. Agglutination and affinity methods were used to search for lectins. Using the batch method, a 20.0 kDa protein "Hcp family type VI secretion system effector" specifically binding D-mannose was identified in Pseudomonas prosekii (CCM 8878). It is part of the T6SS secretion system that promotes colonization, adhesion and invasion of Gram-negative bacteria into host cells. The protein is involved in virulence in the organism and it is possible that it could have lectin activity. We speculate that the native ligand of this protein might be D-rhamnose, as it is known to be a native ligand for lectins from related organisms.

Keywords

lektiny, bakterie, Pseudomonas, Pseudomonas prosekii, Pseudomonas gregormendelii, Pseudomonas antarctica, Pseudomonas aeruginosa, bakteriociny lectins, bacteria, bacteriocins

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 27. 6. 2024
• Supervisor: Mgr. Lenka Malinovská, Ph.D., prof. RNDr. Michaela Wimmerová, Ph.D.
• Reader: Mgr. Eva Dubská

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Applied biochemistry