Exprese proteinů se selektivním isotopovým značením aminokyselin

Bc. Katarína Garajová

Bachelor's thesis

Protein expression with selective isotope labeling of amino acid

Abstract:

Selective isotope labeling gives us an advantage against uniform labeling experiments: The most significant difference is in resolution of results of NMR spectroscopy. In the thesis, we study plasmid expression in the bacterium Escherichia coli and its exploitation in cloning to express a protein which is not familiar to bacteria. We present an experimental protocol for selective isotope labeling in which using of an auxotrofic strain is not required. We prepared a sample of the receiver domain of CKI1 protein, used for NMR spectroscopy, by manipulating metabolism pathways of amino acid we had chosen. Protein CKI1 belongs to the AHK family of histidine kinases, which is implicated in cytokinine signaling pathways in plants. They perform important roles in many processes, e.g. in leaf senescence or in responding to stress signals from environment.

Abstract:

Selektívne izotopové značenie proteínov nám poskytuje výhodu oproti experimentom s uniformným značením najmä vo výsledku NMR spektroskopie, keď dostávame viac rozlíšené spektrá. V práci sme sa zamerali na vysvetlenie expresie plazmidov u bakteriálneho kmeňa Escherichia coli a možnosti využitia klonovacích vektorov vo forme expresných plazmidov pre produkciu proteínu, ktorý nie je nami zvolenému organizmu vlastný. Predstavujeme spôsob selektívneho značenia aminokyselín, ktorý nevyžaduje využitie auxotrofného kmeňa. Ovplyvnením metabolizmu zvolenej aminokyseliny inhibíciou produktom jej ústrednej premeny sme úspešne pripravili vzorky prijímačovej domény proteínu CKI1 pre štruktúrne analýzy NMR spektroskopiou. Proteín CKI1 zaraďujeme do rodiny AHK histidínkinázových homológov, ktoré sa uplatňujú v cytokinínových signálnych dráhach u rastlín, kde ovplyvňujú mnohé procesy v rastlinách, napríklad starnutie listov či odpoveď na stresujúce podnety z okolia.

Kľúčové slová

Expresia proteínov, Protein expression, NMR, CKI1-RD, Arabidopsis thaliana, Selektívne izotopové značenie, Selective isotope labeling, Aminokyselina, Amino acid

Jazyk práce: Slovak

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 6. 2011
• Vedúci: prof. Mgr. Lukáš Žídek, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biochemistry / Biochemistry