Charakterizace proteinu kódovaného genem 4789 z bakterie Paracoccus denitrificans

Bc. Martin Hamřík

Diplomová práce

Characterization of the protein encoded by the 4789 gene from Paracoccus denitrificans

Anotace:

O produktu genu pden_4789 z fakultativně anaerobní bakterie Paracoccus denitrifi-cans zatím nebyla publikována žádná data. Pracovně byl v této diplomové práci nazván ferric reductase C (FerC) a bioinformatická rešerše jej zařadila do komplexní super rodiny flavoenzymů. Úspěšně se podařilo gen pden_4789 naklonovat do expresního vektoru a připravit protein v čisté formě. Následně byla s proteinem provedena strukturně-funkční charakteristika. Využívá širokou škálu akceptorů elektronů – popsány jsou chinony, železi-té komplexy, FMN a kyslík. Redukce těchto substrátů probíhá ping-pongovým mechanis-mem a pozorován byl i Hillův kooperativní efekt. V P. denitrificans má FerC dva významné paralogní proteiny FerA a FerB. FerA se podílí na akvizici železa z prostředí a FerB svou enzymovou aktivitou vystupuje proti reaktivním formám kyslíku. Tato diplomová práce přináší pilotní poznatky o proteinu FerC. Na základě těchto dat jsou v závěru práce formu-lovány možnosti konkrétního zapojení FerC do biologie buňky P. denitrificans. Studium tohoto proteinu má význam v rozšíření poznatků o bakteriálním metabolismu.

Abstract:

No data have been published about the product encoded by the gene pden_4789 from facultatively anaerobic bacterium Paracoccus denitrificans yet. In this diploma the-sis, it has been named ferric reductase C (FerC) and it was classified as a member of complex flavoenzyme protein superfamily. The gene was cloned into expression vector and FerC was prepared in its pure form successfully. Subsequently, structural and functio-nal characterization was performed with the protein. It utilizes a wide scale of electron acceptors – quinones, ferric complexes, FMN and oxygen were described. The reduction of these substrates takes place via ping-pong mechanism and the Hill cooperative effect was observed as well. FerC has two relevant paralogous proteins FerA and FerB in P. deni-trificans. FerA participates in external iron acquisition pathway and FerB acts against re-active oxygen species through its enzymatic activity. This diploma thesis uncovers pilot evidence about FerC´s properties. Based on these data, possible involvements of FerC in P. denitrificans cell biology are formulated in the thesis conclusion. The study of this protein has the importance to broaden knowledge about bacterial metabolism.

Klíčová slova

Paracoccus denitrificans, FerC, flavinreduktáza, chinonreduktáza, železoreduktáza, prokaryotní metabolismus

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 20. 6. 2024
• Vedoucí: Mgr. Vojtěch Sedláček, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Jiří Kučera, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie