Metabolismus železa u Naegleria gruberi

Abstract

The metabolism of iron ions is a crucial process in all living organisms and its correct regulation is essential for basic life functions. Homeostasis of iron ions is closely regulated, it usually appears as a component of various proteins and plays role in many oxidation-reduction reactions. Naegleria gruberi is a non-pathogenic, free living protozoon, that serves as a laboratory model for closely related pathogenic Naegleria fowleri. This work focuses on the study of selected metabolites of N. gruberi, that were possible to detect and quantify by the means of modern metabolomic methods, and the influence on culture cultivated in environment with lack of iron ions was shown. The discovery of effect of this condition on the energetic metabolism of this protozoan is an important aspect of understanding the biological processes on cellular level. This method proved a significant influence on certain metabolites and modification of certain metabolic pathways as a direct effect of decreased availability of iron ions. Second part of this work was focused on the enzyme alcohol dehydrogenase, that was found in the genome of this protozoon. Unusual aspects of this enzyme include a N-terminal mitochondrial presequence, prompting about mitochondrial localization, and utilization of iron ion as a prosthetic...

Metabolismus iontů železa patří mezi zásadní děje ve všech živých organismech a jeho správná regulace je podstatná pro základní životní funkce. Homeostáze iontů tohoto kovu je úzce regulovaná, vyskytuje se většinou jako součást různých proteinů a podílí se na mnoha oxidačně redukčních dějích. Naegleria gruberi je nepatogenní, volně žijící prvok, který slouží jako laboratorní model pro studium blízce příbuzné patogenní Naegleria fowleri. Tato práce se zabývá studiem vybraných metabolitů u N. gruberi, které bylo možné detekovat a kvantifikovat pomocí moderních metabolomických metod a popsat ovlivnění jejich exkrece v kultuře kultivované v prostředí s nedostatkem iontů železa. Zjištění vlivu tohoto prostředí na energetický metabolismus prvoka patří mezi důležité aspekty pochopení biologických procesů na buněčné úrovni. Tímto způsobem se podařilo prokázat signifikantní ovlivnění exkrece některých metabolitů a prokázat flexibilitu metabolických drah jako následek snížené přítomnosti iontů železa. Další část této práce se věnuje enzymu alkoholdehydrogenáze, který byl objeven u tohoto prvoka. Mezi netypické znaky enzymu patří N-terminální mitochondriální presekvence, napovídající o mitochondriální lokalizaci enzymu, a vazba iontů železa jako prostetické skupiny. U N. fowleri se tento enzym nenachází, což...