Kontrola buněčného dělení Streptococcus pneumoniae unikátní signální dráhou

Abstract

V genomu S. pneumoniae se nachází pouze jedna kopie genu kódující proteinkinázu StkP a fosfatázu PhpP eukaryotického typu. Tyto dva enzymy tvoří funkční signalizační pár regulující buněčné dělení buňky, čehož by se v budoucnu mohlo využít při tvorbě nového bakteriostatika. Nejenom kináza a fosfatáza jsou důležitými složkami systému, ale i ostatní členové této dráhy - specifické substráty těchto enzymů. Identifikace Ser/Thr fosfoproteomu se zaměřením na membránovou frakci poskytla informace nejenom o již známých substrátech jako LocZ, Jag a DivIVA, ale také o neznámém proteinu P15 s molekulovou hmotností kolem 15 kDa. Protein byl v rámci této práce pomocí MS MALDI TOF identifikován jako rhodanáza (spr0595), ale jeho následná delece jej jako možný substrát StkP/PhpP nepotvrdila. Proto bylo přistoupeno k ověření jiného substrátu, proteinu FtsA, který byl již v předešlých studiích identifikován jako substrát této kinázy (Beilharz et al., 2012). FtsA je esenciální protein buněčného dělení, který kotví filamenta FtsZ do membrány. Fosforylace tohoto proteinu byla detekována na Thr zbytku v pozici 404. Pomocí fosfoablativní záměny in vitro a in vivo bylo zjištěno, že Thr404 je skutečně fosforylován proteinkinázou StkP, ale FtsA obsahuje ještě další, dosud neidentifikované fosfoakceptorové zbytky. Dále byla snaha...

Genome of S. pneumoniae contains only one copy of the gene coding eukaryotic type protein kinase StkP and corresponding phosphatase PhpP. These two enzymes form a functional signaling pair regulating cell division, which could be used in the future for the design of new bacteriostatic compounds. Not only kinase and phosphatase are important components of the system, but also other members of this pathway - specific substrates of these enzymes. The identification of the Ser/Thr phosphoproteom with a focus on the membrane fraction provided information not only about already known substrates such as LocZ, Jag and DivIVA but also about an unknown protein P15 with a molecular weight about 15 kDa. In this thesis the protein was identified as rhodanase (spr0595) by MS MALDI TOF. However, its subsequent deletion did not confirm it as a StkP/PhpP substrate. Therefore we investigated another substrate, protein FtsA, which has already been identified as a substrate of this kinase in a previous study (Beilharz et al., 2012). FtsA is an essential cell division protein that anchors FtsZ filaments into the membrane. Phosphorylation of this protein was detected on the Thr residue at position 404. Using phosphoablative substitution we found out, that Thr404 is indeed phosphorylated by protein kinase StkP, however, FtsA...