Využití NMR ke studiu vlivu dvojmocných iontů a fosforylace na přijímačovou doménu receptorové histidinkinasy CKI1 rostliny Arabidopsis thaliana

Mgr. Dominik Hrebík

Bakalářská práce

NMR study of influence of divalent ions and phosphorylation on the receiver domain of sensory histidine kinase CKI1 from Arabidopsis thaliana

Anotace:

Dvojkomponentný signálny systém u rastlín dovoľuje rastlinám rozoznať mnoho zmien vonkajších podmienok, umožňuje rastlinám na ne odpovedať a prežiť. V rastline Arabidopsis thaliana histidínová proteínová kináza je po prijatí signálu fosforylovaná a prenesie fosfátovú skupinu do jadra na prijímačový regulátor. Signál môže byť svetlo, zmena osmotických podmienok, alebo hormóny. Študovali sme prijímačovú doménu histidínovej proteínovej kinázy CKI1 pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie. Doména bola exprimovaná v E. coli a značená stabilnými izotopmi 13C, 15N. Rezonančné frekvencie boli priradené pomocou štandardnej stratégie. Efekty vyvolané naviazaním Mg2+, ktorý slúži ako kofaktor pre prenos signálu boli študované v sérii titračných experimentov (2D 1H-15N HSQC) a residuá najviac ovplyvnené naviazaním Mg2+ boli určené pomocou sekundárneho zobrazenia chemických posunov. Disociačná konštanta bola určená.

Abstract:

The two component signaling system allows the organism to sense various enviromental changes and conditions and to respond to them. In the plant Arabidopsis thaliana, histidine protein kinase is phosphorylated upon signal recogntion and forwards the phosphate group through histidine phosphotransfer proteins to a response regulator protein in the nucleus, where the response takes place. The input signal can be light, osmotic changes, or hormones. We studied the receiver domain of histidine protein kinase CKI1 by nuclear magnetic resonance. The domain was expressed in E. coli and labeled with stable isotopes 13C, 15N. Resonance frequencies were assigned using the standard strategy. Effect of Mg2+, a cofactor for signal transduction, has been studied in a series of titration experiments (2D 1H-15N HSQC) and the most significantly affected residues were identified using secondary chemical shift mapping. The dissociation constant was determined.

Keywords

CKI1RD, viacstupňová fosforylácia, titrácia, assignment, nukleárna magnetická rezonancia, histidinová kináza, Arabidopsis thaliana, multistep phosphorelay, titration, nuclear magnetic resonance, histidine kinase

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 19. 6. 2013
• Vedoucí: prof. Mgr. Lukáš Žídek, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie