Proteinová krystalografie a studium interakce protein/ligand za pomoci NMR technik

Bc. David Buchta

Master's thesis

Protein crystallography and determination of the interaction protein/ligand by NMR techniques

Anotácia:

Tato diplomová práce se věnuje studiu struktury a interakčních vlastností proteinů nejvýznamnějšími metodami strukturní biologie - proteinovou krystalografií a nukleární magnetickou rezonancí (NMR). Pomocí technik proteinové krystalografie byl studován enzym ornithinaminotransferasa (OAT) z hrachu setého (Pisum sativum). OAT je známá, že napomáhá rostlinným buňkám adaptovat se na salinitní stres a sucho. Hlavním cílem bylo nalezení optimálního prostředí pro krystalizaci, potřebné pro následné zjištění 3-D struktury enzymu. Tato část diplomové práce navazuje na bakalářskou práci. Druhým projektem je NMR studium disociačních konstant lektinu RSL z bakterie Ralstonia solanacearum. Tato bakterie je celosvětově rozšířená a způsobuje škody na zemědělských plodinách. Lektin (RSL), jako cukr vázající protein (specifita vůči L-fukose) je důležitý při interakci bakterie s hostitelem (rostliny). RSL bylo studováno pro zjištění případných rozdílů síly vazebné interakce lektinu s α/β-L-methylfukosidem.

Abstract:

The diploma thesis is devoted to a study of the structure and the interaction properties of the proteins by most significant methods in the structural biology - protein crystallography and nuclear magnetic resonance (NMR). Protein crystallography was used to define the 3D structure of the enzyme ornithine aminotransferase (OAT) from pea (Pisum sativum). OAT is known for its contribution to plant cells in adaptation to drought and salinity stress. The main goal was to find the optimal chemical environment to, crystallize the protein. This part of thesis follows-up the bachelor thesis. The second project was focused on the determination of the dissociation constant (binding ability) of the RSL lectin from bacterium Ralstonia solanacearum by NMR techniques. This bacterium is world spread and can cause damages to agricultural crops. Lectin (RSL), a carbohydrate binding protein (specifity towards L-fucose), is therefore important in host-pathogen interaction. RSL was studied to determine the differences in binding constants considering two anomeric forms of α/β-O-L-Me-fucoside.

Keywords

Protein crystallography, NMR titration, ornithine aminotransferase, Pisum sativum, Ralstonia solanacearum, RSL, lectin

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 25. 6. 2015
• Vedúci: prof. RNDr. Michaela Wimmerová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biochemistry / Biomolecular Chemistry