Studium stability komplexu transkripčního faktoru s dsDNA v plynné a kapalné fázi

Abstract

Integrative structural biology employs not only high-resolution techniques for the determination of the structure of biomolecules. Information about dynamical and heterogeneous assemblies is hardly achievable with conventional approaches. Therefore, low-resolution techniques are being utilized. As mass spectrometry (MS) is sensitive, specific, and versatile, there are a lot of structural techniques based on MS established. Native mass spectrometry is an approach that uses non-denaturing solvents for nanoelectrospray ionization, thus preserving tertiary and quaternary structures in the gas phase. Therefore, information on the composition of native biomolecules is obtained. Moreover, employing ion mobility (IM-MS) also provides structural insight. Using MS, we can directly analyze biomolecules perturbation, such as by variable-temperature nanoelectrospray ionization (vT-nESI). The aim of this master's thesis was to characterize the thermal stability of the protein-DNA complexes of TEAD1 and FOXO4 transcription factors DNA-binding domains. Complexes were studied using native MS and IM-MS employing an in-house developed vT-nESI source. First, vT-nESI was used to determine the melting temperatures of double-stranded DNA, which were in correspondence with those theoretically calculated and experimentally...

Integrativní strukturní biologie využívá nejen techniky s vysokým rozlišením, poskytující informaci o poloze jednotlivých atomů, i techniky s nízkým rozlišením nachází své uplatnění, protože informace o dynamických a heterogenních uspořádáních je konvenčními přístupy těžko dostupná. Díky senzitivitě, specificitě a versatilitě hmotnostní spektrometrie (MS) vznikla celá škála strukturních technik, založených právě na MS. Jedním ze směrů strukturní MS je nativní hmotnostní spektrometrie, která je založena na ionizaci nanoelektrosprejem z nedenaturujících rozpouštědel. Díky tomu je v plynné fázi zachována terciární i kvarterní struktura, a lze tudíž studovat nejen složení vzorku, ale s využitím iontové mobility (IM-MS) i konformaci biomolekul. Pomocí MS je tak možné přímo zachytit i perturbaci biomolekul, jako v případě aktivace zahříváním sprejovaného roztoku (vT-nESI). Cílem diplomové práce bylo studovat teplotní stabilitu protein-DNA komplexů DNA-vazebných domén transkripčních faktorů TEAD1 a FOXO4. Komplexy byly charakterizovány nativní MS a IM-MS s využitím aktivace zahříváním sprejovaného roztoku, pomocí aparatury vyvinuté v naší laboratoři. Nejprve byly vT-nESI stanoveny teploty tavení dvouvláknové DNA, odpovídající teoreticky vypočteným i experimentálně stanoveným hodnotám. Byla též popsána...