Analýza signální dráhy proteinkinasy StkP u Streptococcus pneumoniae

Abstract

Analýza signální dráhy proteinkinasy StkP u Streptococcus pneumoniae Streptococcus pneumonaie je nejen významný lidský patogen, ale také vhodný modelový organismus ke zkoumání buněčného dělení u ovoidních bakterií. Tato bakterie postrádá oba systémy výběru místa buněčného dělení Min a NO, a tedy mechanismus, jakým určuje místo, ve kterém nastane buněčné dělení, je neznámý. Navíc ve svém genomu kóduje jedinou serin/threoninovou proteinkinasu eukaryotického typu nazývanou StkP a jedinou serin/threoninovou proteinfosfatasu PP2C typu nazývanou PhpP. StkP je jedním z hlavních regulátorů buněčného dělení a pravděpodobně ovlivňuje průběh buněčného dělení i fosforylací svých substrátů, mezi které mimo jiné patří proteiny buněčného dělení FtsZ, FtsA, DivIVA, MacP, Jag/KhpB/EloR a LocZ/MapZ. První projekt této disertační práce se zabývá určením funkce proteinu LocZ v rámci buněčného dělení. Souhrnně, locZ sice není esenciální, ale účastní se procesu výběru místa dělení u S. pneumoniae a naše výsledky napovídají, že patří mezi pozitivní regulátory umístění Z-kruhu. Buňky s deplecí LocZ jsou schopny tvořit Z-kruh, ale ten je prostorově špatně umístěn, což má za následek defekty v buněčném dělení, deformity buněčného tvaru a tvorbu nerovnoměrně rozdělených dceřiných buněk, které občas neobsahují žádnou DNA. LocZ má...

Analysis of signaling cascade of protein kinase StkP in Streptococcus pneumoniae Streptococcus pneumoniae is not only an important human pathogen but also an appropriate model organism to investigate cell division in ovoid bacteria. This bacterium lacks both, NO and Min systems for selection of cell division site. Thus, the mechanism which determines the site of cell division is unknown. Additionally, the genome of S. pneumoniae encodes a single gene for eukaryotic-like serine/threonine protein kinase StkP and a single gene for eukaryotic-like serine/threonine protein phosphatase of PP2C type called PhpP. StkP is one of the main regulators of cell division. Cell division is probably affected by the phosphorylation of its substrates, which include, among others, cell division proteins FtsZ, FtsA, DivIVA, MacP, Jag/KhpB/EloR, and LocZ/MapZ. The aim of the first project of this dissertation thesis is determination of the function of protein LocZ in the cell division. In summary, locZ is not essential, however, it is involved in proper septum placement in S. pneumoniae and our data suggest that it is a positive regulator of Z-ring placement. Cells lacking LocZ are able to form Z-ring, but the Z-ring is spatially misplaced resulting in cell division defects, shape deformation, and generation of unequally sized,...