Studium membránového transportu dusičnanu u bakterie Paracoccus denitrificans

Bc. Miroslava Janů

Master's thesis

A study on the transport of nitrate in bacteria Paracoccus denitrificans

Abstract:

Využití nitrátu jako terminálního elektronového akceptoru místo kyslíku v denitrifikující bakterii Paracoccus denitrificans je zahájeno aktivním příjmem z prostředí a další redukcí na nitrit v cytoplazmě. Nitrit je pak redukován až na molekulový dusík v periplazmě. Během denitrifikace musí tedy před inerakcí s aktivní sítí membránově vázané nitrátreduktasy nitrát přecházet přes cytoplazmatickou membránu. V případě bakterie Paracoccus denitrificans se předpokládá, že nitrátový příjem vychází z kombinace nejméně tří transportních cest:aktivního příjmu, zřejmě závislého na energii, elektroneutrálního antiportu dusitanu a dusičnanu a elektroporetické permeace nitrátu , energeticky řízené rozdílem transmembránového potenciálu. V této práci byl použit proteoliposomový systém pro studium nitrátového transportu a byly také porovnávány methyl a benzylviologen kationradikály jako zdroje elektronů pro respirační nitrát reduktasu.

Abstract:

The utilisation of nitrate as a terminal electron acceptor instead of oxygen in denitrifying bacteria like Paracoccus denitrificans is initiated by its active uptake from the environment and subsequent reduction to nitrite in the cytoplasm. Nitrite is then reduced to molecular nitrogen in the periplasmatic space of the cells. During bacterial denitrification, nitrate must cross the cell membrane prior to interaction with the active site of membrane-bound dissimilatory nitrate reductase which resides on the inner aspect of the cytoplazmatic membrane. In the case of Paracoccus denitrificans, nitrate flux is currently thought to result from a combination of at least three transport pathways: an active uptake, possibly dependent upon the electrochemical gradient of protons as energy source, an electronneutral antiport with nitrite and outwardly oriented electrophoretic permeation of nitrate anion, energeticaly driven by the transmembrane potential difference. In the present work I used a proteoliosomes as a model system for study of nitrate transport and I also compared methyl and benzyl viologen cation radicals as electron donors for respiratory nitrate reductase.

Keywords

transport nitrátu, proteoliposomy, benzylviologen, Paracoccus denitrificans, nitrate transport, proteoliposomes

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 8. 6. 2007
• Supervisor: prof. RNDr. Igor Kučera, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry