Úloha proteinkinázy StkP v regulaci buněčného dělení Streptococcus pneumoniae

Abstract

Každá bakteriální buňka se neustále vyrovnává s tlakem okolního prostředí. Životaschopnost jednotlivce i mikrobiální populace jako celku úzce souvisí se schopností rychle a účelně reagovat na změny vnějších podmínek. Z těchto důvodů si bakterie vyvinuly rozličnou škálu mechanizmů, které jim umožňují zaznamenávat informace o okolí, zprostředkovat adekvátní odpověď a vzájemně se dorozumívat. Jednou z možností, jak realizovat fosforylaci proteinů, je prostřednictvím ATP dependentních Ser/ Thr proteinkináz eukaryotního typu. Vhodným modelovým organizmem pro studium funkce Ser/ Thr proteinkináz eukaryotického typu se stal Streptococcus pneumoniae. Tento významný lidský patogen kóduje jedinou eukaryotickou proteinkinázu StkP. StkP reguluje virulenci, kompetenci, rezistenci ke stresům různého původu, genovou expresi a hraje také důležitou roli v regulaci buněčného dělení. Pomocí fosfoproteomické analýzy bylo identifikováno několik substrátů pneumokokové proteinkinázy StkP. Jedním z nich byl protein DivIVA účastnící se buněčného dělení (NOVÁKOVÁ et al., 2010). DivIVA u Streptococcus pneumoniae je lokalizován ve středu buňky a na buněčných pólech. Zdá se, že je primárně důležitý pro správné a zrání pólů buňky (FADDA et al., 2007). Cílem této diplomové práce bylo zjistit, které aminokyselinové zbytky DivIVA podléhají...

Protein phosphorylation by protein kinases is a key mechanizm that enables both eukaryotic and prokaryotic organizm sense and read environmental signals and convert these signals into changes in gene expression and thus proper biological response. One of the main phosphorylation systems in bacteria consists of eukaryotic-like Ser/ Thr protein kinases. The genome of human pathogen Streptococcus pneumoniae contains single Ser/ Thr protein kinase StkP. StkP regulates virulence, competence, stress resistance, gene expression and plays an important role in the regulation of cell division cycle. Analysis of phosphoproteome maps of both wild type and ΔstkP mutant strain of S. pneumoniae showed that in vivo StkP phosphorylates several putative substrates including the cell division protein DivIVA (NOVÁKOVÁ et al., 2010). DivIVA in S. pneumoniae is localized at midcell and at the cell poles. It was proposed to be primarily involved in the formation and maturation of the cell poles (FADDA et al., 2007). The aim of this thesis was to investigate phosphorylation of the cell division protein DivIVA in S. pneumoniae. Gene divIVA was cloned, expressed in E. coli and protein was purified via affinity chromatography. Phosphorylation of DivIVA by StkP was examined in a kinase assay. We confirmed that DivIVA is a direct...