Stanoveni dimer-monomerní rovnováhy regulační domény lidské tyrosin hydroxylázy

Bc. Markéta Makovická

Bachelor's thesis

Determination of the dimer-monomer equilibrium of the regulatory domain of human tyrosine hydroxylase

Abstract:

Tyrosin hydroxylasa (TyrH) je rychlost limitující enzym v syntéze dopaminu. Katalyzuje hydroxylaci L-tyrosinu za vzniku L-DOPA, meziproduktu syntézy katecholaminů. Katecholaminy dopamin, epinefrin a norepinefrin hrají v lidském organismu důležitou roli jako neurotransmitery a hormony. Fosforylace serinových residuí v N-terminální oblasti TyrH byla identifikována jako jeden z regulačních mechanismů tohoto enzymu. V nedávné době byla N-terminální (regulační) doména popsána jako stabilní dimer při fyziologických podmínkách. Tato bakalářská práce byla zaměřena na přípravu spolehlivé studie pro stanovení biofyzikálních veličin, popisujících dimer-monomerní rovnováhu lidské TyrH. Projekt zahrnoval desing a přípravu konstruktu regulační domény TyrH pro určení kinetických disociačních parametrů dimer-monomerní rovnováhy s využitím fluorescenční samozhášecí studie. Teplotní závislost rychlostní konstanty disociace dimeru regulační domény TyrH nám umožnila získat odhad hodnoty příslušné energetické bariéry.

Abstract:

Tyrosine hydroxylase (TyrH) is the rate-limiting enzyme in the formation of dopamine. It catalyzes the hydroxylation of L-tyrosine to form L-DOPA, an intermediate of catecholamine biosynthesis. The catecholamines dopamine, epinephrine and norepinephrine play important roles in the human organism as neurotransmitters and hormones. Phosphorylation of serine residues of the TyrH N-terminal domain was identified as one of the regulatory mechanisms of this enzyme. Recently, the N-terminal domain (regulatory domain) was described as a stable dimer at physiological conditions. This bachelor thesis aimed to prepare reliable assay for determination of biophysical quantities, describing dimer-monomer equilibria of human rd TyrH. It included the desing and preparation of the TyrH regulatory domain construct for the determination of kinetic dissociation parameters of dimer-monomer equilibria, with use of a fluorescence self-quenching assay. The temperature dependency of the dissociation rate constant allowed us to obtain an estimated value for the energy barrier of dissociation of the TyrH regulatory domain.

Keywords

Tyrosin hydroxyláza, regulační doména, dimer-monomerní rovnováha, fluorescence, samozhášení, rychlostní konstanta disociace, disociační konstanta, Tyrosine hydroxylase, regulatory domain, dimer-monomer equilibrium, self-quenching, dissociation rate constant, dissociation constant

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2018
• Supervisor: RNDr. Mgr. Jozef Hritz, Ph.D.
• Reader: Ing. Blanka Pekárová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry