Centrum Algatech

Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i. - vědecké pracoviště Třeboň

Magisterské projekty

Role odštěpitelné C-koncové části proteinu D1 komplexu fotosystému II při regulaci syntézy tetrapyrolových pigmentů sinice Synechocystis 

(Role of the cleavable C-termional extensionof the Photosystem II protein D1 in regulation of synthesis of tetrapyroll pigments in the cyanobacterium Synechocystis)

Cíl projektu: zjistit funkci odštěpitelné C-koncové části proteinu D1 komplexu fotosystému II u modelové sinice Synechocystis PCC 6803.

Problematika: Jedním z klíčových fotosyntetických membránových komplexů rostlin, řas i sinic je fotosystém II (PSII). Tento komplex obsahuje řadu bílkovin, z nichž protein označovaný jako D1 váže chlorofyl i manganový klastr katalyzující vývoj kyslíku. Protein D1 je syntetizován s C-koncovou částí sestávající z 16 aminokyselinových zbytků, která se po syntéze proteinu odštěpuje. Odštěpení je nezbytné pro sestavení manganového klastru, ale funkce této odštěpitelné části je nejasná. Předběžná analýza mutanta sinice Synechocystis PCC 6803, který syntetizuje protein D1 bez odštěpitelné C-koncové části, ukázala na její možnou regulační úlohu při syntéze chlorofylu a fykobiliproteinů.

Metody: Metodami molekulární biologie budou připraveny kmeny sinice, u kterých bude C-koncová část proteinu D1 úplně odstraněna, zkrácena nebo její aminokyselinová sekvence změněna. Získaní mutanti budou charakterizování z hlediska jejich fotosyntetické kompetence, obsahu a stability komplexu PSII a přítomnosti a složení tetrapyrolových pigmentů. K tomu budou používány spektroskopické a analytické metody pro separaci pigmentů a jejich prekurzorů jako je HPLC a hmotnostní spektrometrie. Pro analýzu PSII použijeme dvojrozměrnou elektroforézu a imunochemické detekce. Změny v pigmentovém složení mutantů se pokusíme indukovat pomocí peptidů se sekvencí identickou s C-terminální odštěpitelnou částí D1. Pomocí afinitní chromatografie s využitím těchto peptidů se také pokusíme izolovat proteiny, které s touto částí interagují.