Studium aktivního místa aldehyddehydrogenasy z kukuřice podílející se na katabolismu prolinu

Bc. Jarmila KAJÁNKOVÁ

Bakalářská práce

Aldehyde dehydrogenases involved in proline catabolism.

Anotace:

Tato bakalářská práce se zabývá purifikací a charakterizací kukuřičné aldehyddehydrogenasy z rodiny 12 (ZmALDH12) a porovnáním jejích vlastností se třemi jejími mutanty E205A, K329A a C330A. Všechny čtyři rekombinantní proteiny byly exprimovány v Escherichia coli a chromatograficky purifikovány. Bylo stanoveno pH optimum, termostabilita, substrátová specificita a kinetické parametry Km, Vlim a poměr Vlim/Km. Kinetické parametry byly stanovovány pro všechny čtyři enzymy se substráty glutamátsemialdehyd (GSAL) a glutarátsemialdehyd (GRSAL). Na základě poměru Vlim/Km bylo zjištěno, že přirozená ZmALDH12 preferuje jako substrát GSAL, proto by měla být ALDH12 nazývána jako glutamát--semialdehyddehydrogenasa (GSALDH). Analýza kinetických dat poukazuje na to, že residuum E205 hraje zřejmě významnou roli ve vazbě aminoskupiny substrátu GSAL, residuum K329 pravděpodobně interaguje s karboxylovou skupinou substrátu a residuum C330 je katalytickým centrem enzymu.

Abstract:

This bachelor thesis deals with purification and characterization of plant aldehyde dehydrogenase 12 from maize (Zea mays). ZmALDH12 and its three mutant variants E205A, K329A and C330A were expressed in Escherichia coli cells and purified by affinity chromatography and gel filtration. Optimal pH, thermo-stability, substrate specificity and kinetic parameters (Km, Vlim and Vlim/Km ratio) were determined. Kinetic parameters were measured with all four recombinant proteins for glutamate -semialdehyde (GSAL) a glutarate semialdehyde (GRSAL). It was found that wild-type ZmALDH12 prefers GSAL as a substrate. Therefore, this family should be named as glutamate -semialdehyde dehydrogenase (GSALDH). Analysis of the kinetic data suggests that the E205 residue appears to play a significant role in binding of the amino group of GSAL, the K329 residue propably interacts with the carboxyl group of the substrate. It was also proven that C330 residuum is an essential catalytic center of the enzyme.

Klíčová slova

aldehyddehydrogenasa, cystein, glutamát, kukuřice, lysin, termostabilita

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 11. 6. 2018
• Vedoucí: Mgr. Radka Končitíková, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie