Exprese, purifikace a strukturní analýza proteinu viru chronické paralýzy včel

Bc. Alžbeta Dikunová

Master's thesis

Expression, purification and structural analysis of proteins of chronic bee paralysis virus

Abstract:

Western honeybee (Apis mellifera) is the most economically valuable pollinator. Honeybee populations in Europe and Northe America are declining because of the environmental stress and pathogens, including viruses. One of the viruses is chronic bee paralysis virus (CBPV). Up to date, there is minimal information about CBPV. In this diploma thesis we focus on the viral protein RNA dependent RNA polymerase (RdRp) of CBPV. Knowledge of the structure of this protein could help in the development of anti-viral therapeutics. Next, we present purification of the virus particles of the CBPV and structural investigation by cryo-electron microscopy. Our findings may help to clarify the position of the virus in taxonomy. Literature review gives general overwiev of bee infecting viruses, CBPV RNA- dependent RNA polymerase in general and chronic bee paralysis virus with particul focus on RdRp CBPV. The experimental part of the thesis includes methods used for expression and purification of CBPV RdRp by eukaryotic expression system MultiBac™. In addition, It describes CBPV purification and the low-resolution reconstruction of the pleiomorphic CBPV particles solved by cryo-electron tomography.

Abstract:

Včela medonosná (Apis mellifera) je ekonomicky nejvýznamnější opylovač. Její populace zejména v Evropě a Severní Americe trpí úbytkem, který je způsoben environmentálním stresem, pesticidy a také patogeny, ke kterým se řadí viry. Jedním z nich je virus chronické paralýzy včel (CBPV), o kterém je známo jen málo informací. Diplomová práce se zaměřuje na virový protein RNA-dependentní RNA polymerázu s cílem její strukturní analýzy. Znalost struktury tohoto proteinu by mohla vést k vývoji protivirových látek pro boj proti onemocnění chronické paralýzy včel. Práce si také klade za cíl purifikaci virových částic a jejich strukturní charakteristiku, která by mohla vést k objasnění postavení viru ve virové taxonomii a umožnila by identifikaci vazebných domén hrajících klíčovou roli při zahájení infekce a jejím šíření. Teoretický úvod poskytuje základní informace o včelích virech, o proteinu RNA-dependentní RNA polymeráze obecně a detailněji se zaměřuje na samotný virus chronické paralýzy včel. V experimentální části jsou sepsány využívané postupy práce s rekombinantním proteinem RdRp CBPV a eukaryotickým expresním systémem MultiBac™. Experimentální část zahrnuje také proces purifikace virových částic následován kryo-elektron transmisní mikroskopickou analýzou anizomorfních částic CBPV.

Keywords

Vírus chronickej paralýzy včiel (CBPV), RNA- dependentná RNA polymeráza (RdRp), bakulovírusový expresný systém, mutagenéza, purifikácia, kryo-elektrónová transmisná mikroskopia, chronic bee paralysis virus (CBPV), RNA-dependent RNA polymerase (RdRp), baculovirus expression system, mutagenesis, purification, cryo-transmission electron microscopy

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2019
• Supervisor: Ing. Tibor Füzik, Ph.D.
• Reader: Mgr. Ivana Nemčovičová, Ph.D

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics