Vliv iontů železa na metabolismus prvoka Trypanosoma brucei

Abstract

Ionty železa jsou esenciální součástí správné funkce mnoha buněčných dějů. Jejich utilizace je buňkou striktně regulována, a narušení těchto procesů vede až k možné destrukci buňky. Ionty železa se v organismech nevyskytují volně, ale jsou vždy vázány na proteiny určené k jejich uskladnění a transportu nebo jako součást katalytických center enzymů. Transport iontů železa do buňky a mezi jednotlivými buněčnými kompartmenty je zásadní pro správné fungování buňky. V nedávné době byl popsán mitochondriální přenašeč iontů železa u kvasinky, který je nezbytný pro syntézu železosirných center využívaných jako koenzymy. V této práci je zkoumána lokalizace a funkce homologu tohoto přenašeče u parazitického organismu Trypanosoma brucei, který způsobuje onemocnění africká trypanosomiáza, známé jako spavá nemoc. Tento parazit je zcela závislý na příjmu iontů železa ze svého hostitele, a proto je utilizace iontů železa zkoumána jako potencionální cíl pro možný terapeutický zásah. Tato práce je zaměřena na charakterizaci proteinu Mcp17, u kterého se předpokládá, že se podílí na přenosu iontů železa do mitochondrie T. brucei. Pomocí exprese značeného Mcp17 byla potvrzena mitochondriální lokalizace proteinu u T. brucei. Měřením aktivit vybraných enzymů bylo zjištěno, že buňky s inhibovanou expresí genu mcp17...

Iron ions are essential components of numerous cell processes. Their utilisation is strictly regulated, since any impairment can have devastating effect on the cell. In living organisms, iron ions are bound to proteins, for storage, transportation, or as a vital part of catalytic centers of enzymes. Transportation of iron ions between different compartments is important for the correct function of the cell. It was recently shown on yeast, how a mitochondrial transporter of iron ions is essential for the synthesis of iron-sulfur clusters of enzymes. This work aims to describe the localization and function of a homologous protein of a parasitical organism Trypanosoma brucei, which causes African trypanosomiasis, also known as sleeping sickness. This parasite is entirely dependent on uptake of iron ions from its host and therefore the utilization of iron ions is studied as a potential therapeutic target. This work is focused on the characterization of protein Mcp17, which is assumed to function as a transporter of iron ions into the mitochondria of T. brucei. Utilizing expression of marked Mcp17, the transporter was confirmed to be localized on the mitochondrial membrane of the cell. Measuring of enzyme activity of selected enzymes indicated that cells with inhibited expression of the gene mcp17...