Biologické funkce sulfanu

Mgr. Daniel VOJTOVIČ

Bakalářská práce

Biological function of hydrogen sulfide

Anotace:

Sulfan je společně s oxidem dusnatým a oxidem uhelnatým v poslední době řazen k tzv. plynným hormonům (gasotransmiterům), které v nízkých koncentracích plní řadu důležitých signálních a regulačních funkcí ve všech typech organismů. Na jeho produkci v rostlinách se podílí několik enzymů, z nichž nejvýznamnějším je L-cystein-desulfhydrasa. Práce se zabývá významem a funkcemi sulfanu v organismech, metabolickými dráhami jeho syntézy, katabolismem a úlohou v signálních drahách. Jedna kapitola je také věnována přehledu metod detekce. Experimentální část je zaměřena na testování metod detekce sulfanu v biologickém materiálu, jejich aplikace na některé vybrané vzorky a na stanovení aktivity L-cysteindesulfhydrasy u různých rostlinných druhů. Nejvyšší specifická aktivita L-cysteindesulfhydrasy byla zjištěna v listech Arabidopsis thaliana, nejnižší v listech Solanum chmielewskii. Bylo ověřeno, že L-cysteindesulfhydrasa využívá pyridoxalfosfát jako koenzym, a že hydroxylamin enzym inhibuje. K neinvazivnímu sledování změn aktivity tohoto enzymu v rostlinném materiálu byla použita metoda semikvantitativního stanovení sulfanu pomocí papíru navlhčeného octanem olovnatým. Aktivita L-cysteindesulfhydrasy byla rovněž detekována metodou nativní elektroforézy na polyakrylamidovém gelu.

Abstract:

Hydrogen sulfide, together with nitric oxide and carbon monooxide, belongs to gaseous signalling molecules (gasotransmitters), which have many important regulation functions in all kinds of organisms in low concentrations. There are several enzymes, which catalyze hydrogen sulfide production in plants, the most important of which is L-cysteine desulfhydrase. This work is concerned with the function and significance of hydrogen sulfide in organisms, metabolic pathways of its synthesis and catabolism and the role in signalling pathways. One chapter is focused on methods of hydrogen sulfide detection. The experimental part includes testing of methods of hydrogen sulfide detection in biological material, their application to chosen plant samples and measuring L-cysteine desulfhydrase activity in various plant species. The highest specific activity of L-cysteine desulfhydrase was found in leaves of Arabidopsis thaliana, the lowest activity in leaves of Solanum chmielewskii. We verified, that L-cysteine desulfhydrase uses pyridoxal phosphate as a coenzyme and that hydroxylamine causes inhibition of L-cysteine desulfhydrase activity. We tested semi-quantitative method of hydrogen sulfide detection using filter paper soaked by lead acetate. L-cysteine desulfhydrase activity was detected using native polyacrylamide gel electrophoresis.

Klíčová slova

Sulfan, L-cystein-desulfhydrasa, plynné signální molekuly

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 12. 6. 2017
• Vedoucí: prof. Mgr. Marek Petřivalský, Dr.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie