Immunomodulation as functional proteomics tool for cytokinins signalling study in Arabidopsis thaliana.

Ing. Matej Zábrady, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Biologické procesy jsou založené na interakcích biomolekul, které spolu tvoří komplexní interakční sítě. Pro celkové chápání biologických procesů je důležitý vývoj nových strategií pro studium funkcí genů. Vývoj těchto nových strategií by měl být zaměřený na doplnění klasických molekulárně-genetických technik. Jednou z těchto alternativních strategií je použití specifických vazebných proteinů, které se váží na cílové biomolekuly a ovlivňují jejich funkce. Protein-proteinové interakce tvoří základ přenosu signálů cytokininové singnální dráhy v Arabidopsis thaliana. V této práci byla vyvinuta metoda pro selekci in vivo aktivních rekombinantních protilátek inhibujících funkci AHP proteinů (Arabidopsis thaliana HISTIDINE PHOSPHOTRANSFER), které jsou součástí cytokininové singnální dráhy. Tato nová metoda umožnila úspěšný vývoj protilátky scFv hB7A, která specificky inhibuje funkci AHP3 v buňkách Arabidopsis thaliana. Tato průkopnická práce v oblasti rostlinného výzkumu by se mohla stát základem pro budoucí vývoj specifických inhibitorů a zefektivnění selekce intracelulárně-aktivních vazebných proteinů.

Abstract:

Biological processes are based on biomolecular interactions forming complex interaction networks. Novel strategies for studying gene functions are vital for a complete comprehension of biological processes. The development of these strategies should be aimed to complement classical molecular genetic approaches for studying gene function. Such an alternative strategy is the application of specific binding proteins interfering with target biomolecules. Protein–protein interactions of components of the cytokinin signaling pathway in Arabidopsis thaliana establish the signal transduction within the cell. A method was developed in this work, for the selection of in vivo active recombinant antibodies inhibiting the function of AHP proteins (Arabidopsis thaliana HISTIDINE PHOSPHOTRANSFER). This method has allowed successful development of recombinant antibody scFv hB7A, which is specifically inhibiting the function of AHP3 in Arabidopsis thaliana. This pioneering work in the field of plant research is supposed to lay foundation for future attempts in the development of specific inhibitors and help with more efficient selection of intracellularly active binding proteins.

Keywords

immunomodulace, rekombinantní protilátky, nitrobuněčný, inhibice, funkce proteinů, cytokinínová signální dráha, AHP proteiny, selekční strategie, kvasinkový dvouhybridní systém, immunomodulation, recombinant antibodies, intracellular, inhibition, protein function, cytokinin signaling pathway, AHP proteins, selection strategy, yeast two-hybrid assay

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 2. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 9. 4. 2015
• Supervisor: RNDr. Lubomír Janda, Ph.D.
• Reader: doc. RNDr. Ladislav Burýšek, PhD., RNDr. Karel Drbal, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biochemistry (4-years) / Genomics and Proteomics