Detailní enzymová charakterizace modelového zástupce hemových kyslíkových senzorů

• Název práce v češtině: Detailní enzymová charakterizace modelového zástupce hemových kyslíkových senzorů
• Název v anglickém jazyce: Detail enzymatic characterization of a model heme-containing oxygen sensor
• Klíčová slova: hem, hemové senzorové proteiny, kyslíkový senzor, přenos signálu, enzymová kinetika
• Klíčová slova anglicky: heme, heme sensor proteins, oxygen sensors, signal transduction, enzyme kinetics
• Akademický rok vypsání: 2020/2021
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra biochemie (31-250)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Markéta Martínková, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 13.11.2020
• Datum zadání: 16.11.2020
• Datum potvrzení stud. oddělením: 16.11.2020
• Datum odevzdání elektronické podoby: 22.08.2023
• Datum proběhlé obhajoby: 12.09.2023
• Oponenti: RNDr. Michaela Čermáková, Ph.D.
• Konzultanti: doc. RNDr. Václav Martínek, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Doporučené povinně-volitelné předměty
MC250P69N Organická chemie léčiv
MC250P71 Návrh a vývoj léčiv
MC250P11 Hemoproteiny a metaloproteiny
MC250P45 Molekulární techniky


Doporučené volitelné předměty
MC250P21 Moderní metody výzkumu proteinů
MC250P30 Bioinformatika

Seznam odborné literatury

Martinkova M., Kitanishi K., and Shimizu T.: Heme-Based Globin-Coupled Oxygen Sensors: Linking Oxygen Binding to Functional Regulation of Diguanylate Cyclase, Histidine Kinase and Methyl-accepting Chemotaxis, J. Biol. Chem, 2013, 288, 27702–27711.
Shimizu T., Huang D., Yan F., Stranava M., Bartosova M., Fojtíková V., Martínková M.: Gaseous O2, NO, and CO in Signal Transduction: Structure and Function Relationships of Heme-Based Gas Sensors and Heme-Redox Sensors, Chem. Rev. 2015, 115, 6491−6533.
Shimizu T., Lengalova A., Martínek V., Martínková M.:Heme: Emergent roles of heme in signal transduction, functional regulation and as catalytic centres, Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 5624 - 5657.
Lengalova A., Fojtikova - Proskova V., Vavra J., Martínek V., Stranava M., Shimizu T., Martinkova M.: Kinetic Analysis of a Globin-coupled Diguanylate Cyclase, YddV: Effects of Heme Iron Redox State, Axial Ligands, and Heme Distal Mutations on Catalysis, J. Inorg. Biochem. 2019, 201, 110833.
Fojtikova V., Stranava M., Vos M. H., Liebl U., Hraníček J., Kitanishi K., Shimizu T., Martinkova M.*: Kinetic Analysis of a Globin-coupled Histidine Kinase, AfGcHK: Effects of the Heme Iron Complex, Response Regulator and Metal Cations on Autophosphorylation Activity, Biochemistry 2015, 54, 5017–5029.

Předběžná náplň práce

Součástí diplomové práce bude vyhledání dosavadních poznatků o hemoproteinech, v nichž hem slouží jako senzorové místo pro detekci kyslíku (hemové senzorové proteiny, které detekují kyslík) v odborné literatuře. Heterologní expresí budou navíc připraveny modelové senzorové proteiny z této skupiny hemoprotienů. Pozornost bude zaměřena hlavně na prokaryontní enzym, tzv. přímý kyslíkový senzor z E. coli (z angl. direct oxygen sensor, EcDOS). Jedná se o enzym s fosfodiesterasovou aktivitou. Budou stanoveny detailní kinetické charakteristiky tohoto enzymu a budou testovány také některé inhibitory s cílem nalézt látky, které aktivitu EcDOS modulují.