Mutageneze jako nástroj pochopení afinity a specifity lektinů z patogenních mikroorganismů

Bc. Jana Mrázková

Master's thesis

Mutagenesis as a tool to understand affinity and specificity of lectins from pathogenic microorganisms

Abstract:

Tato práce byla zaměřena na řízenou evoluci lektinu PA-IIL pomocí in vitro náhodné mutageneze. Řízená evoluce je účinným nástrojem široce používaným pro objasňování vztahů mezi proteinovou sekvencí, strukturou a funkcí a také pro produkci proteinů s pozměněnými nebo vylepšenými vlastnostmi. Nejúčinnějším přístupem řízené evoluce je náhodná mutageneze, která zahrnuje mnoho metod používaných pro přípravu knihoven mutantů. Jednou z těchto metod je i error-prone PCR. Cílovým genem, který byl vybrán pro modifikaci pomocí náhodné mutageneze, byl lecB kódující lektin PA-IIL. Tento rozpustný protein pocházející z Pseudomonas aeruginosa je dobře charakterizován a nesporné, že vykazuje neobvykle vysokou afinitu pro monosacharidy vyskytující se ve velké míře jako terminální rezidua buněčných povrchových glykokonjugátů. Náhodná mutageneze by měla sloužit k přípravě proteinů se zajímavě pozměněnou specifitou a afinitou. Mutanti lektinu PA-IIL s vylepšenými vlastnostmi mohou být použiti vy biotechnologii a pro bioanalytické účely.

Abstract:

This work was focused on directed evolution of the gene coding PA-IIL lectin by in vitro random mutagenesis. Directed evolution is a powerful tool widely used for elucidating the relationship between protein sequence, structure and function and also for producing proteins with altered or improved properties. The most useful approach in directed evolution is a random mutagenesis, which includes a lot of methods used to create diverse mutant libraries. One of these methods is error-prone PCR. LecB is the target gene we have modified via random mutagenesis, the gene coding PA-IIL lectin. This Pseudomonas aeruginosa soluble protein has been well-characterized and it is indisputable that it displays an unusually high affinity for monosaccharides widely occurring as terminal residues in cell surface glycoconjugates. The random mutagenesis should help us to create a protein with interestingly modified specificity and affinity. The mutant lectins with improved properties can be used in biotechnology and for bioanalytical purpose.

Keywords

řízená evoluce, náhodná mutageneze in vitro, error-prone PCR, doménová náhodná mutageneze, lektiny, specifita a afinita, directed evolution, random mutagenesis in vitro, domain random mutagenesis, lectins, specificity and affinity, Pseudomonas aeruginosa, PA-IIL

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 10. 6. 2009
• Supervisor: prof. RNDr. Michaela Wimmerová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry