Identification and characterization of unknown sulfated metabolites in plants, algae and fungi

Mgr. Klára SUPÍKOVÁ

Disertační práce

Identification and characterization of novel sulfated metabolites in plants

Abstract:

Hlavním cílem práce bylo popsat výskyt sulfometabolitů v rostlinách, řasách a houbách, a identifikovat struktury neznámých sulfometabolitů. K této analýze byla použita UHPLC-QqTOF-MS metoda a vyhledávání neutrální ztráty SO3 v MS2 spektrech. Další cíle zahrnovaly syntézu standardů pro identifikaci, analýzu biosyntézy sulfometabolitů, a stanovení jejich možných biologických funkcí. Díky tomuto přístupu byla v rostlinách poprvé identifikovaná např. kyselina ferulová 4-sulfát. Nejvýznamnějším objevem byla identifikace kyseliny N-sulfoindol-3-octové (SIAA) v kopřivě. SIAA představuje nový typ modifikace auxinu, proto byly dále zkoumány i možné funkce SIAA. DR5::GUS a fenotypová analýza prokázaly, že SIAA nemá auxinovou aktivitu, sulfonace by tedy mohla v kopřivě sloužit jako inaktivační/skladovací mechanismus IAA.

Abstract:

The main objective of this study was to investigate the occurrence of sulfometabolites in plants, algae and fungi and to identify the structures of unknown sulfometabolites. The UHPLC-QqTOF-MS method and the search for neutral SO3 loss in MS2 spectra were used for this analysis. Other objectives included the synthesis of standards for identification, analysis of the biosynthesis of sulfometabolites, and determination of their possible biological functions. This approach led to the first identification of, for example, ferulic acid 4-sulfate in plants. The most important discovery was the identification of N-sulfoindole-3-acetic acid (SIAA) in Urtica dioica. SIAA represents a new type of auxin modification, thus possible functions of SIAA were investigated. DR5::GUS and phenotype analysis showed that SIAA has no auxin activity, suggesting that sulfonation may serve as an inactivation/storage mechanism of IAA in Urtica.

Keywords

Sulfatované fenolické kyseliny, sulfometabolity, metabolomika, hmotnostní spektrometrie, LC-MS, auxin, IAA, oves, Urtica

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 3. 2. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Jiří Grúz, Ph.D., Mgr. Jiří Grúz, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Experimentální biologie / Experimentální biologie