Studium unikátní signální dráhy Ser/Thr proteinkinázy StkP a fosfatázy PhpP u Streptococcus pneumoniae

Abstract

Významný lidský patogen Streptococcus pneumoniae je jedinečným modelem pro studium serin/threoninových proteinkináz eukaryotního typu a jejich příslušných fosfatáz u bakterií, jelikož kóduje pouze jediný signalizační pár složený z proteinkinázy StkP a fosfatázy PhpP. Tento signalizační pár hraje úlohu v řadě buněčných procesů zejména pak v syntéze buněčné stěny a buněčného dělení. Signalizační pár StkP/PhpP nejspíše reguluje složitou síť signalizačních kaskád reverzní fosforylací několika substrátů, z nichž je charakterizována pouze část. Nedávno bylo pomocí MS analýzy identifikováno kolem 90 fosfopeptidů, které jsou potenciálními substráty kinázy StkP a fosfatázy PhpP. Cílem této diplomové práce byla charakterizace předpokládaného nového substrátu Spr0929 a jeho vlivu na fyziologii pneumokoka. Zkoumána byla morfologie buněk kmenů s odstraněným genem spr0929 na různých genetických pozadích pneumokoka. Bylo zjištěno, že vliv odstranění tohoto genu na morfologii buněk je kmenově specifický. Porovnáván byl též růst buněk postrádajících gen spr0929 s divokým typem, a to za různých fyziologických podmínek. Jelikož protein Spr0929 obsahuje nukleoid-asociovanou doménu NdpA, určení jeho lokalizace v buňce byla též jedním z důležitých cílů práce. Translační fúzí s fluorescenční značkou GFP byla odhalena...

The major human pathogen Streptococcus pneumoniae is a unique model for the study of eukaryotic-type serine/threonine protein kinases and its cognate phosphatases in bacteria, since it encodes only a single signaling pair composed of the StkP protein kinase and PhpP phosphatase. This signaling pair plays a role in several cellular processes, mainly in cell wall biosynthesis and cell division. StkP and PhpP proteins with a pleiotropic effect appear to regulate a complex signaling cascade by phosphorylation of many substrates. However, only a few have been characterized so far. Using MS analysis, we have identified about 90 phosphopeptides that are potential substrates for the StkP kinase and PhpP phosphatase. This diploma thesis is focused on the characterization of the new substrate Spr0929 and its role in pneumococcal physiology. One of the objectives was to investigate cell morphology of strains carrying deletion of the spr0929 gene in different genetic backgrounds. It turned out that the role of Spr0929 in cell morphology is strain specific. The growth curves of strains with this deletion were compared to that of the wild type in various physiological conditions as well. As Spr0929 contains a nucleoid-associated domain called NdpA, determination of its cell localization was an important...