Využití magnetických kuliček při sledování nekovalentních proteinových interakcí

Gabriela SLATINSKÁ

Master's thesis

Utilisation of magnetic beads in monitoring of noncovalent protein interactions

Abstract:

Nekovalentní interakce mezi proteiny a DNA hrají klíčovou roli v řadě buněčných procesů, včetně replikace, transkripce a translace, opravě DNA, transportu molekul či přenosu signálu. Mezi metody pro zkoumání těchto proteinových interakcí patří řada technik, jako je EMSA, footprinting, ChIP, SPR, proximity labelling či in silico metody. Magnetická separace, která využívá částice reagující na magnetické pole, poskytuje řadu výhod včetně jednoduché manipulace, rychlost izolace a široké spektrum použití. Povrch těchto částic může být funkčně modifikován například streptavidinem, protilátkami, cheláty nebo oligonukleotidovými sekvencemi. V rámci této práce byla optimalizována metoda izolace topoizomerázy II, u které byla předpovězena vazba na Z-DNA, s využitím magnetických kuliček potažených proteinem A/G a protilátkou, s následnou purifikací. Dále jsme optimalizovali metodu izolace oligonukleotidů označených biotinem pomocí streptavidinových magnetických částic. Tyto výsledky by v budoucnu mohly sloužit studiu vazebných interakcí proteinů s DNA, včetně nekanonických struktur.

Abstract:

Non-covalent interactions between proteins and DNA play a key role in several cellular processes, including replication, transcription and translation, DNA repair, molecular transport or signal transduction. Methods for investigating these protein interactions include a variety of techniques such as EMSA, footprinting, ChIP, SPR, proximity labelling, and in silico methods. Magnetic separation, which uses particles reacting to a magnetic field, provides a number of advantages including simple handling, speed of isolation, and a wide range of applications. The surface of these particles can be functionally modified with, for example, streptavidin, antibodies, chelates or oligonucleotide sequences. In this work, a method for the isolation of topoisomerase II, predicted to bind to Z-DNA, was optimized using magnetic beads coated with protein A/G and antibody, followed by purification. Furthermore, we optimized a method for isolation of biotin-labelled oligonucleotides using streptavidin magnetic particles. In the future, these results could serve the study of binding interactions of proteins with DNA, including non-canonical structures.

Keywords

magnetická separace, nekanonické struktury DNA, povrchová modifikacenmagnetických částic, topoizomeráza II, streptavidinové kuličky

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2023

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 15. 5. 2023
• Supervisor: Mgr. Jiří Červeň

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Experimental Biology