Produkce a charakterizace aldehyddehydrogenas rodiny 22 z ječmene a kukuřice

Bc. Jarmila KAJÁNKOVÁ

Diplomová práce

Production and characterization of aldehyde dehydrogenase family 22 from barley and maize

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá klonováním, purifikací a charakterizací ječmenné a kukuřičné aldehyddehydrogenasy rodiny 22 (ALDH22), což je nově objevená rodina a nebyla zatím dostatečně prozkoumána. Byla provedena fylogenetická analýza ALDH22, tento protein byl popsán u řas i suchozemských rostlin, tudíž se vyvinul již před přechodem rostlin z vody na souš, navíc byl přítomen u většiny dostupných organismů. V experimentální části byl gen pro ALDH22 z vybraných pletiv vložen do expresních bakterií Escherichia coli, z jejichž lyzátu byl protein pomocí afinitivní a iontoměničové chromatografie purifikován. Bylo stanoveno pH optimum, substrátová specifita a kinetické parametry Km a Vlim vybraných substrátů, u nichž byla porovnána katalytická účinnost enzymu. ALDH22 je NAD+ depententní enzym s širokou substrátovou specifitou, který s vysokou katalytickou účinností přeměňuje acetaldehyd, citral, trans 2 nonenal a 3 metyl 2 butenal, navíc může být zapojen ve fenylpropanoidové nebo lipoxygenasové dráze, čemuž napovídá i jeho vysoká exprese v embryu a plodu.

Abstract:

This thesis deals with cloning, purification, and characterization aldehyde dehydrogenase family 22 (ALDH22) from barley and maize. It is a new protein family and little is known about it. It was conducted a phylogenetic analysis of ALDH22, the protein was described in algae and terrestrial plants suggesting it was evolved before the transition of aquatic plants onto land. Furthermore, ALDH22 was confirmed in most accessible organisms. In the experiment part, ALDH22 from selected tissue was cloned in Escherichia coli and ALDH22 was purified from their lysate by affinity and ion exchange chromatography. Optimal pH, substrate specificity and kinetics parameters (Km and Vlim) for selected substrates were determined. It was also compared catalytic efficiency for selected substrates. ALDH22 is a NAD+ dependent enzyme with broad substrate specificity, it metabolizes acetaldehyde, citral, trans 2 nonenal and 3 methyl 2 buthenal with high catalytic efficiency. In addition, ALDH22 probably participate in the phenylpropanoid pathway or lipoxygenase pathway as its high expression in embryo and fruit suggests.

Klíčová slova

Kukuřice, ječmen, aldehyddehydrogenasa, fenylpropanoidy, lipidy, acetaldehyd

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 5. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2020
• Vedoucí: Mgr. Radka Končitíková, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie