Staphylococcus aureus patogenicitási szigeteinek kifejeződését szabályozó fehérje-DNS és fehérje-fehérje kölcsönhatás vizsgálata

Kőhegyi Bianka, BSc. IV. évfolyam

Témavezető: Dr. Vértessy G. Beáta egyetemi tanár

BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

MTA TTK Enzimológiai Intézet

Konzulens: Nyíri Kinga PhD hallgató

BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

A baktériumok evolúciójában fontos szerep jutott a horizontális géntranszfernek, így genomjuk egy jelentős részét mobilis genetikai elemek teszik ki. Ezek megismerésében fontos szerepet játszik a Staphylococcus aureus patogenicitási szigetek (Staphylococcus aureus pathogenicity island – SaPI) kutatása. A SaPI elemek gyakran hordoznak virulenciáért és az antibakteriális rezisztenciáért felelős géneket, így ezek tanulmányozása közvetlen és kiemelt orvosbiológiai jelentőséggel bír.

Ezen genetikai elemek és a temperált bakteriofágok között számos hasonlóság figyelhető meg, akár a szerkezeti sajátságokat, akár a működésüket tekintjük. A SaPI a genomba történő integrálódását követően, egy represszor fehérje, az Stl hatására egészen addig a gazdasejt kromoszómájában marad, míg egy úgynevezett helper fág meg nem fertőzi a baktériumot. A fág dUTPáz enzime komplexet képez az Stl fehérjével, megszűnik a represszió, így a SaPI kivágódik a genomból, replikálódik, majd a helper fág fehérjeburkába csomagolódik (molekuláris kalózkodás), aminek segítségével el tud jutni másik baktériumhoz.

Kutatásom célja az volt, hogy molekuláris szinten megismerjem egy ilyen patogenicitási szigeteket szabályozó Stl fehérje szerkezetét és a működését. Eddig nem ismert egyetlen Stl fehérje térszerkezet sem, de azt kutatócsoportunk már közölte, hogy az Stl a dUTPáz aktivitását jelentősen csökkenti. A vizsgálatokhoz a génmérnökség eszköztára nyújtotta lehetőségeket kihasználva különböző mutációkat hoztunk létre a fehérjében, és ezeket tanulmányoztuk. Először eltávolítottuk a fehérje feltételezett DNS-kötő doménjét, majd az így keletkezett fehérjének vizsgáltuk a DNS-sel, illetve a fehérjével (dUTPáz) való kölcsönhatását, amihez elsősorban különböző elektroforetikus módszereket, illetve enzimaktivitás mérést alkalmaztunk. Ezt követően pontmutáns fehérjék esetében is megfigyeltük, hogyan változik a fehérje DNS-sel, illetve az enzimmel való kölcsönhatása.

Vizsgálataink eredményeként azonosítottuk a fehérje DNS-kötő doménjét, illetve valószínűsítettük a hélix-turn-hélix motívum helyzetét.

szerző

Kőhegyi Bianka
biomérnöki
nappali

konzulensek

Dr. Vértessy G. Beáta
egyetemi tanár, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék
Nyíri Kinga
, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

helyezés

I. helyezett