Analiza funkcjonalna wybranych białek oddziałujących z lipidami błon w systemie błon wewnętrznych komórek Arabidopsis thaliana - Wierzchowiecka, Magdalena (My University, 2013)
Elementy systemu błon wewnętrznych w komórce roślinnej, komunikują się między sobą głównie za pomocą transportu pęcherzykowego. Transport pęcherzykowy jest uwarunkowany ciągiem następujących po sobie oddziaływań między różnymi białkami oraz między białkami a fosfatydyloinozytolami - lipidami błon biologicznych. W pracy podjęto próbę poznania nowych, dotąd nie charakteryzowanych białek Arabidopsis thaliana, oddziałujących z lipidami błon, potencjalnie uczestniczących w procesach transportowych w komórce m.in. w transporcie pęcherzykowym. W tym celu do badań wytypowano 5 białek Arabidopsis thaliana, które określono skrótami: PXS (At4g32160), PXC (At3g15920), PXX (At1g15240), SlaA (At4g02650), PRAF4 (At1g76950). Korzystając z narzędzi bioinformatycznych oceniono obecność aminokwasów zachowanych w domenach wytypowanych białek, odpowiedzialnych za wiązanie fosfatydyloinozytoli. Przeprowadzona analiza Fat blot pozwoliła stwierdzić, że wszystkie analizowane domeny białek wiążą fosfatydyloinozytole w warunkach in vitro. Wiązały one z największym powinowactwem PtdIns(4)P oraz z mniejszym PtdIns(3)P, PtdIns(3,5)P2 oraz PtdIns(5)P. Analiza lokalizacji subkomórkowej białek pokazała, że wszystkie są zlokalizowane w przedziałach systemu błon wewnętrznych, w większości w strukturach pęcherzykowych. Pęcherzyki wyznakowane przez analizowane białka często wykazywały dynamicznych ruch wzdłuż błony komórkowej. Biorąc pod uwagę uzyskane wyniki, można przypuszczać, że wybrane białka są w istocie zaangażowane w procesach transportowych w komórce roślinnej.

Exchange of material between endomembrane system compartments is thought to be achieved by vesicular transport. Many of these events are regulated by the cooperative actions of distinct proteins and interactions between proteins and phosphoinositides, which are membrane lipids. The goal of the work was to identify and assess the function of several yet unidentified Arabidopsis thaliana proteins which are potentially implicated in plant cell membrane trafficking. For this purposes five proteins have finally been chosen to further exploration, which were called: PXS (At4g32160), PXC (At3g15920), PXX (At1g15240), SlaA (At4g02650), PRAF4 (At1g76950). With a series of bioinformatics analyses the existence of some conservative amino acids responsible for phosphoinositides binding, in domains of selected proteins, have been checked. Following bioinformatics analyses, phosphoinositides-binding properties have been tested in vitro, using Fat blot procedure. It was revealed that all of tested domains bound different phosphoinositides. Most of them preferently bound PtdIns(4)P and with the less affinity PtdIns(3)P, PtdIns(3,5)P2, PtdIns(5)P. On the other hand subcellular localization of the proteins have been explored. Obtained results indicated that these proteins localize to some compartments of plant endomembrane system, mostly to some vesicles. The dynamic of these vesicles was often observed. Obtained results indicated clearly that selected protein, indeed play potential role in membrane trafficking processes.
Functional analysis of selected proteins interacting with membrane lipids in the endomembrane system of Arabidopsis thaliana cells.
Wydział Biologii: Instytut Biologii Molekularnej i Biotechnologii
Keywords: System błon wewnętrznych; Endomembrane system; Przepływ błon; Membrane trafficking; Fosfatydylyinozytole; Phosphoinositides; Arabidopsis thaliana; Arabidopsis thaliana