Heterologní exprese a purifikace evolučních variant Hli proteinů sinic

Markéta MILICHOVSKÁ

Bachelor's thesis

Anotácia:

Světlosběrné antény (LHC) zelených řas a rostlin jsou unikátní svou schopností přepínat mezi světlosběrnou funkcí, kdy je absorbovaná energie přenesena do fotosystémů, a funkcí foto-protektivní, kdy je absorbovaná energie disipována jako teplo. LHC se vyvinuly ze sinicových proteinů nazývaných High light inducible proteiny (Hlips). Modelová sinice Synechocystis PCC 6803 obsahuje čtveřici Hlips (HliA-D), které vážou chlorofyl a beta-karoten a absorbovanou energii disipují (zhášejí exciton) během několika ps jako teplo. Nicméně není známo, zda je vazba pigmentů a zhášení původní vlastností všech zástupců Hlips, nebo se jedná o odvozenou schopnost podskupiny Hlips, která vedla k evoluci LHC. Bakalářská práce je zaměřena na heterologní expresy, purifikaci a charakterizaci čtyř evolučně vzdálených variant Hli proteinů (HliX,Y,W,Z) v Synechocystis PCC 6803. Všechny tyto 4 Hlips byly izolované s navázaným chlorofylem, ale odlišnými karotenoidy (zeaxanthin, echinenon) a všechny varianty zhášely. PsbW byl izolován v komplexu s fotosystémem II.

Abstract:

Light harvesting antennas (LHC) of green algae and plants are unique for their ability to switch between light harvesting functions, where absorbed energy is transfer to photosystems, and photoprotective function, where absorbed energy is dissipated as heat. LHC evolved from cyanobacterial proteins called High light inducible proteins (Hlips). The model cyanobacterium Synechocystis PCC 6803 contains four Hlips (HliA-D), all of which binds chlorophyll and beta-carotene and are capable to dissipate absorbed energy as heat (quench exciton) in a few ps. However it is unknown whether pigment binding and quenching are common properties of all Hlips, or if it is an aquired ability of a Hlip subgroup, the-ancestors, of LHC. This bachelor thesis focuses on the heterologous expression, purification and characterization of four evolutionary distant variants of Hli proteins (HliW,X,Y,Z) using Synechocystis PCC 6803 as a host organism. All four Hlips were isolated with bound chlorophyll, but with different carotenoid species (zeaxanthin, echinenon) and all variants were able to quench chlorophyll fluorescence. In addition HliW was isolated in a tight complex with photosystem II.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 4. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. Ing. Roman Sobotka, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biology / Biology