Úloha fosforylace proteinů v progamické fázi vývoje samčího gametofytu tabáku

Abstract

v angličtině (English abstract) Tobacco male gametophyte has a strongly dehydrated cytoplasm and represents a metabolically inactive stage. Upon cytoplasm rehydration, pollen grain becomes metabolically active and after the activation is finished, the pollen tube growth through a selected pollen aperture starts. The rehydration together with metabolic activation are accompanied by the regulation of translation and post-translational modifications (mainly phosphorylation) of the existing proteins. In this Ph.D. thesis, there were identified phosphopeptides from tobacco (Nicotiana tabacum) mature pollen, pollen activated in vitro 5 min and pollen activated in vitro 30 min. The total proteins from the above male gametophyte stages were extracted. The protein extract was trypsinized and the acquired peptide mixture was enriched by MOAC (metal oxide/hydroxide affinity chromatography) with titanium dioxide matrix. The enriched fraction was subjected to liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC- MS/MS). Totally, there were identified 471 phosphopeptides, carrying 432 exactly localized phosphorylation sites. The acquired peptide identifications were mapped to 301 phosphoproteins that were placed into 13 functional categories, dominant of which were transcription, protein synthesis,...

Zralý pyl tabáku obsahuje silně dehydratovanou cytoplazmu a je metabolicky neaktivní. Po rehydrataci cytoplazmy je jeho metabolizmus nastartován a po dokončení aktivace vyrůstá pylovou aperturou pylová láčka. Změny v zavodnění cytoplazmy spolu s nastartováním metabolizmu jsou doprovázeny regulací translace i post-translačních modifikací (zejména fosforylace) přítomných proteinů. V této disertační práci jsou prezentovány fosfopeptidy ze zralého pylu tabáku virginského (Nicotiana tabacum), pylu aktivovaného in vitro 5 min a pylu aktivovaného in vitro 30 min. Z každého stádia byl získán celkový proteinový extrakt, jenž byl naštěpen trypsinem a získaná peptidová směs byla obohacena metodou MOAC (afinitní chromatografie s využitím kovového oxidu/hydroxidu) s matricí z oxidu titaničitého. Fosfopeptidy v obohaceném eluátu byly identifikovány kapalinovou chromatografií v kombinaci s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS). Celkem bylo identifikováno 471 fosfopeptidů, nesoucích 432 přesně lokalizovaných fosforylačních míst. Získané fosfopeptidy pocházely z 301 fosfoproteinů, které spadaly do třinácti funkčních kategorií. Převládajícími funkcemi se staly transkripce, syntéza proteinů, cílení a skladování proteinů a přenos signálu. Mnohé fosfopeptidy podléhaly koncentračním změnám mezi třemi...