Purifikace a přiřazení NMR frekvencí N-terminální domény podjednotky delta RNA polymerasy bakterie Staphylococcus aureus

Bc. Markéta Petrůjová

Bachelor's thesis

Purification and NMR frequency assignment of the N-terminal domain of subunit delta of RNA polymerase from the bacterium Staphylococcus aureus

Abstract:

Staphylococcus aureus je celosvětově rozšířený lidský patogen patřící do kmene Firmicutes, který kolonizuje ušní, nosní a krční dutiny. Antibiotika, kterými se onemocnění způsobená tímto patogenem léčí, ztrácejí svou účinnost, a proto je motivace nalézt alternativní řešení. Jedním z nich je snížení reprodukovatelnosti na úrovni RNA, a to inhibicí RNA polymerasy. U Firmicutes je RNA polymerasa složena z podjednotek α2ββ´ω a přídatných podjednotek δ a ε. Jednou z funkcí δ podjednotky RNA polymerasy bakterie Staphylococcus aureus je exprese virulentních faktorů. Navíc tato podjednotka postrádá shluk lysinů (ve srovnání s jinými druhy bakterií patřící do kmene Firmicutes) což může ovlivnit strukturu i funkci celé δ podjednotky. V této bakalářské práci byla N-terminální doména δ podjednotky RNA polymerasy připravena v M9 médiu se značenými isotopy 13C a 15N, purifikována a použita k měření struktury pomocí NMR. Naměřená data byla zpracována ve formě spekter. Následně bylo provedeno přiřazení frekvencí. Výstup bude použit k dalším strukturním studiím δ podjednotky ve výzkumné skupině Lukáše Žídka.

Abstract:

Staphylococcus aureus is a worldwide widespread human pathogen belonging to the phylum Firmicutes colonizing ear, nose, and throat cavities. Antibiotics used for treatment are losing their effectiveness. For this reason, there are motivations to find alternative solution. One of them is reduction of reproducibility on RNA level, more precisely inhibition of RNA polymerase. Firmicutes’ RNA polymerase includes subunits α2ββ´ω and additional subunits δ and ε. One of the functions of the δ subunit of RNA polymerase of the bacterium Staphylococcus aureus is expression of its virulence factors. Moreover, this subunit lacks lysine track (comparing to other bacteria species in Firmicutes) which can affect its structure and function. In this bachelor thesis the N-terminal domain of δ subunit of RNA polymerase was expressed in M9 media, labelled with isotopes 13C and 15N, purified and used for NMR experiments. Measured data was processed and frequency assignment was done. The output will be used for further structural studies in Lukáš Žídek research group.

Keywords

RNA polymerasa, delta podjednotka, S. aureus, N-terminální doména, NMR, RNA polymerase, delta subunit, N-terminal domain

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 27. 6. 2024
• Supervisor: prof. Mgr. Lukáš Žídek, Ph.D.
• Reader: Mgr. Josef Chmelík, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry