Studium interakcí receptor-like proteinů rostlin s ligandy

Bc. Veronika Nováková

Master's thesis

Study of receptor-like proteins interactions with ligands

Abstract:

Vzhledem k přisedlému způsobu života musí rostliny odolávat celé řadě abiotických a biotických stresů, a proto se u nich vyvinul sofistikovaný imunitní obranný systém. Patogeny při napadení rostliny produkují elicitory, které jsou rozpoznávány povrchovými buněčnými receptory umístěnými na plazmatické membráně rostlinných buněk. Mezi elicitory řadíme elicitiny, které jsou exprimované patogenními oomycetami rodu Phytophthora a Pythium. Elicitiny se váží na specifický proteinový receptor, označovaný jako ELR protein a následně spouští obrannou reakci. Tato diplomová práce zavadí metodiku pro měření interakcí receptor‐like protein ELR s elicitiny. V první experimentu byla pro identifikaci interakce využita metoda imunoprecipitace, u které nebyla interakce ELR proteinu a elicitinu kryptogeinu detekována. Následně bylo provedeno měření v in‐vitro systému. Extracelulární část byla vložena do vektoru pET28a a poté probíhala exprese v kompetentních buňkách. Interakce vyizolovaného proteinu s ligandem probíhala na SPR systému. Pro důkaz vazby byl použit jako ligand kryptogein a na SPR systému bylo možné získat data, které potvrzovala interakci mezi ELR proteinem a kryptogeinem. Aby bylo prokázáno, že se jedná o specifickou vazbu, byl také použit mutant CRY L41F, u kterého nebyla prokázána interakce s receptorem.

Abstract:

Due to their sessile way of life, plants must withstand a variety of abiotic and biotic stresses; therefore, have developed sophisticated immune defense systems. When a plant is attacked, pathogens produce elicitors that are recognized by cell surface receptors located on the plasma membrane of plant cells. Elicitors include elicitins, which are expressed by pathogenic oomycetes of the genus Phytophthora and Pythium. Elicitins bind to a specific protein receptor, known as an ELR protein, and in turn trigger a defensive reaction. This thesis will incorporate a methodology for measuring ELR interactions with cryptogein. In the first experiment, an immunoprecipitation method was used to identify the interaction in which the interaction of ELR protein and cryptogein elicitine was not detected. Subsequently, measurements were performed in an invitro system. The extracellular part was inserted into the pET28a vector and then the expression took place in competent cells. The interaction of the isolated protein with the ligand took place on the SPR system. Cryptogein was used as a ligand to demonstrate binding, and data could be obtained on the SPR system that confirmed the interaction between the ELR protein and cryptogein. In order to demonstrate that this is a specific binding, the mutant CRY L41F was also used that has not been shown to interact with the receptor.

Keywords

obranná reakce rostlin, elicitiny, kryptogein, ELR, RLKs, RLPs, SPR systém, resistence of plants, elicitins, cryptogein

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 6. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 1. 7. 2020
• Supervisor: doc. Mgr. Jan Lochman, Ph.D.
• Reader: Mgr. Jiří Kučera, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry