Exprese varianty přijímačové domény histidinkinasy CKI1 rostliny Arabidopsis thaliana napodobující přijímačovou doménu AHK5.

Mgr. Petra Kavalcová

Bachelor's thesis

Expression of a variant of receiver domain of CKI1 histidine kinase from Arabidopsis thaliana mimicking the AHK5 receiver domain

Abstract:

V rostlině Arabidopsis thaliana, je dvoukomponentní systém používán k detekci signálu. Je také zodpovědný za přenos fosfátu mezi histidinkinázou a proteinem přenášející fosfát (AHP). Histidinkinázy se skládají ze tří domén: extracelulární a intracelulární histidinkinázové a přijímačové domény. Po navázání extracelulárního signálu na extracelulární doménu je histidinkinázová doména fosforylována; fosfát je poté transportován na přijímačovou doménu a AHP proteiny. Přijímačová doména je zodpovědná za interakci s AHP proteiny. V rostlině A. thaliana bylo objeveno šest AHP proteinů. CKI1 a AHK5 jsou dvě histidinkinázy A. thaliana. CKI11RD interaguje s AHP2, AHP3 a slabě s AHP1. AHK5RD interaguje s AHP1, AHP3, AHP5 a slabě s AHP2. Na základě bioinformatické analýzy předpokládáme, že smyčka L5 je zodpovědná za afinitu mezi přijímačovou doménou a AHP proteiny. Připravili jsme mutanta CKI1RDL- L5-AHK5, ve kterém jsme smyčku L5 přijímačové domény CKI1 nahradili smyčkou L5 přijímačové domény AHK5 (AHK5RD). Interakce CKI1RDL- L5-AHK5 a AHP2 byla změřena pomocí metody ELISA. Naměřené 1H-15N-HSQC NMR spektrum ukazuje, že purifikovaný protein je dobře složený.

Abstract:

In Arabidopsis thaliana, the two-component system is used to detect environmental signals. It is responsible for transport of phosphate between histidine kinase and Arabidopsis histidine phospho-transfer protein (AHP). Histidine kinases include three domains: extracellular, and intracellular histidine-kinase and receiver domains. Upon binding of ligand to the extra-cellular domain, histidine kinase domain is phosphorylated; the phosphate is then transferred to the receiver domain and to the AHPs. The receiver domain is responsible for interaction with AHPs. Six AHPs have been discovered in A. thaliana. CKI1 and AHK5 are two histidine kinases of A. thaliana. CKI1RD interacts with AHP2, AHP3 and weakly with AHP1. AHK5RD interacts with AHP1, AHP3, AHP5 and weakly with AHP2. Based on bioinformatics analysis, we hypothesise, that the loop L5 of CKI1RD is responsible for affinity between receiver domain and AHPs. We prepared the mutant CKI1RDL- L5-AHK5, in which the loop L5 of CKI1 has been replaced by the loop L5 of the receiver domain of AHK5 (AHK5RD), and measured interaction between this mutant and AHP2 using ELISA. We measured 1H-15N-HSQC NMR spectrum of CKI1RDL- L5-AHK5 showing that the purified protein is well-folded.

Keywords

AHK5, CKI1RD, Exprese, AHP1, AHP2, ELISA, Dvoukomponentní systém AHK5, Expression, Two-component system

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 9. 6. 2014
• Supervisor: PhD. Séverine Jansen

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Applied Biochemistry / Applied Biochemistry