Charakterizace vybraných vlastností modelových zástupců hemových senzorových proteinů

Abstract

Heme sensor proteins are the fourth group of hemoproteins. In this group of hemoproteins heme plays an important role in signalization. Dissociation and/or association of heme detecting proteins serves as an important physiological function in regulation of enzyme activity or gene expression. In this bachelor thesis all the actual knowledge about selected forms of eukaryotic heme sensor proteins previously published in scientific articles are summarized. The experimental part of this bachelor thesis is focused on preparation of recombinant protein heme regulated inhibitor (HRI) and its substrate eukaryotic translation initiation factor 2 alpha (eIF2α). Firstly the preparation of the plasmids with genes HRI and eIF2α was conducted. In the next step these proteins were prepared in prokaryotic system formed by E. coli BL-21(DE3). The final sample of HRI (7,7 μM in total volume 400 µl and 60 % of homogenity) and the final sample of eIF2α (51,3 μM in total volume 400 µl and 80 % of homogenity) were obtained by the purification process. The study of thermal stability of these samples provided important informations on appropiate storage and manipulation with them in further experiments. Key words: heme-base sensors, heme, kinase, tranduction of signal, isolation of plasmids, prokaryotic expresion,...

Hemové senzorové proteiny představují čtvrtou skupinu hemoproteinů. V této skupině hemoproteinů slouží hem jako signální molekula. Disociace a asociace hemu u proteinů detekujících hem má vliv na regulaci fyziologických procesů např. regulace enzymové aktivity nebo genové exprese. V předkládané bakalářské práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o vybraných zástupcích hlavně ze skupiny eukaryotických hemových senzorových proteinů publikované v odborných časopisech. V experimentální části této bakalářské práce jsme se zaměřili na přípravu rekombinantního proteinu, inhibitoru regulovaného hemem (HRI) a jeho proteinového substrátu, alfa podjednotky eukaryotického translačního iniciačního faktoru 2 (eIF2α). Nejprve byly připraveny, posléze amplifikovány a následně izolovány plasmidy nesoucí buď gen pro HRI nebo pro eIF2α. Následně byly dané proteiny připraveny heterologní expresí v bakteriálních buňkách E. coli BL-21(DE3) a celý proces zakončila jejich purifikace. Získali jsme finální preparát HRI o koncentraci 7,7 µM a celkovém objemu 400 µl a 60% homogenitě a finální preparát eIF2α o koncentraci 51,3 µM a celkovém objemu 400 µl a 80% homogenitě. Pilotní charakterizace obou získaných preparátů s ohledem na jejich teplotní stabilitu, přinesla důležité informace nezbytné pro správné uchovávání proteinů...