Metabolismus železa u améb

Abstract

Feritiny jsou proteiny s komplexní strukturou důležité pro skladování a detoxifikaci iontů železa. Typicky jsou lokalizovány v cytoplazmě buněk; nicméně byly identifikovány i v mitochondriích a chloroplastech. Feritiny jsou rozšířeny napříč organismy, ale nejsou běžné u nefotosyntetizujících protist. Z tohoto důvodu je překvapivá přítomnost genu pro feritin v genomu volně žijící améby Naegleria gruberi. Bioinformatická analýza potvrzuje jeho zařazení mezi eukaryotické feritiny. Protein byl lokalizován v mitochondriích N. gruberi pomocí protilátek vytvořených v laboratorním potkanovi. Nativní exprimovaný rekombinantní protein bez mitochondriální presekvence byl použit pro in vitro pokusy. Podařilo se nám prokázat pomocí růstových experimentů, že je exprese feritinu závislá na koncentraci iontů železa v médiu; nicméně přímo prokázat schopnost vazby iontů železa in vitro se nám nepodařilo. Funkce feritinu N. gruberi je tedy pravděpodobně spjatá s metabolismem železa. Vedlejší experimenty se zabývaly dalším proteinem patřícím do rodiny feritinů - Dps proteinem u Acanthamoeba castellanii. I přes úspěšné vytvoření protilátek jsme nedokázali tento protein detekovat v celkovém lyzátu ani ve frakcích acanthamoeb, a to ani po navození stresových podmínek.

Ferritins are complex protein structures for iron storage and detoxification. They are typically found in the cytoplasm of the cell; however, they were also identified in mitochondria and chloroplasts. They are distributed among all living organisms but uncommon in non-photosynthetic protists. Surprisingly, a ferritin gene was found in the genome of free-living amoeba Naegleria gruberi. Bioinformatic analysis confirms that it belongs to a group of eukaryotic ferritins. Upon creating antibodies in a laboratory rat, we localized the protein in mitochondria of N. gruberi. The native recombinant protein without the mitochondrial presequence was used for further in vitro experiments. Using growth experiments, we established that the expression of ferritin is dependent on a concentration of iron in cultivation media; however, we were not able to directly prove its ability to bind iron in vitro. We concluded that the function of the ferritin of N. gruberi is most likely related to metabolism of iron. Side experiments were focused on a different protein from the ferritin family - Dps protein in Acanthamoeba castellanii. Despite of a successful creation of antibodies, we were not able to detect the expression of protein neither in total cell lysates nor in subcellular fractions of acanthamoebas under...