FeFe hydrogenázy jsou na kyslík citlivé terminální oxidoreduktázy anaerobních mikrobů. Parazitické trichomonády byly mezi prvními eukaryoty, u nichž byly tyto jinak typicky bakteriální enzymy nalezeny. Na základě jejich aktivity byla definována organela anaerobního energetického metabolismu - hydrogenosom. Oproti dosavadním poznatkům o metabolismu lidského parazita Trichomonas vaginalis se Mgr. Aleně Dohnálkové během diplomové práce podařilo identifikovat aktivitu hydrogenázy i v cytoplasmě, a analýzou genomových dat i vytipovat několik potenciálně cytosolických homologů tohoto enzymu. Náplní disertační práce bude studium těchto proteinů. Zásadní otázkou zůstává fyziologická funkce cytosolických hydrogenáz. Neznámý je jak zdroj elektronů pro pozorovanou aktivitu, tak redoxní kofaktor, který přenos elektronů k hydrogenáze zprostředkuje. Podobně nejasný je i proces tvorby speciálního aktivního centra hydrogenázy, tzv. H klastru. Tato prostetická skupina je syntetizována pomocí speciálních maturáz, které jsou lokalizovány v hydrogenosomu, cytosolickému enzymu by tak neměly být dostupné. Dalším předmětem studia budou i hydrogenázové homology, které obsahují C-terminální doménu s neznámou funkcí a jsou pravděpodobně rovněž lokalizovány do cytoplasmy trichomonády.
Preliminary scope of work in English
FeFe hydrogenases are oxygen-sensitive terminal oxidoreductases of anaerobic microbes. Parasitic trichomonads were among the first eukaryotes in which these otherwise typical bacterial enzymes were identified. Based on hydrogenase activity, the new organelle of anaerobic energy metabolism was defined - the hydrogenosome. In contrast to current understanding of human parasite Trichomonas vaginalis metabolism, during her diploma thesis, Mgr. Alena Dohnálková succeeded in identification of hydrogenase activity also in trichomonad cytosol, and by the genome data analysis identified several potentially cytosolic homologues of hydrogenase. The subject of the Ph.D. thesis will be the study of these proteins. The key question is the physiological role of cytosolic hydrogenases. Unknown is the electron source for the observed activity as well as the redox cofactor that mediates the electron transport to hydrogenase. Similarly unclear is the process of formation of specialized active center of hydrogenases, the so called H cluster. This prosthetic group is synthesized by specialized maturases, which are localized in hydrogenosomes and thus should not be accessible to cytosolic enzyme. Another subject will be hydrogenase homologues that possess C-terminal domain with unknown function and are likely also localized in the cytosol.
- assigned by the advisor