Advanced

Rekonstituering av adenylatcyklas-aktivitet i E. coli med hjälp av BACTH-systemet (the Bacterial Adenylate Cyclase Two Hybrid system)- ett två-hybrid-system som hjälper oss att undersöka interaktioner mellan proteiner i bakterier

Tengstrand, Björn (2016) MOBK01 20161
Degree Projects in Molecular Biology
Popular Abstract (Swedish)
Protein-protein interaktioner i bakterier

Att proteiner är i kontakt med varandra är nödvändigt i en cell för att den skall kunna fungera. Proteinteraktioner spelar en avgörande för bland annat genreglering och metabolism i en cell. Genom att upptäcka fler av dessa interaktioner, eller signalsystem, öppnas nya möjligheter upp inom den medicinska världen.

I det experiment vi har utfört har vi försökt att bevisa att två specifika protein, Spx och yjbH binder till varandra. Ett system som kallas för två-hybridsystemet användes, där ett enzym, dvs. ett protein som katalyserar processer i en cell, fungerar som en indikator på att de två proteinerna har bundit till varandra. Enzymet heter adenylatcyklas och består bland annat av två delar,... (More)
Protein-protein interaktioner i bakterier

Att proteiner är i kontakt med varandra är nödvändigt i en cell för att den skall kunna fungera. Proteinteraktioner spelar en avgörande för bland annat genreglering och metabolism i en cell. Genom att upptäcka fler av dessa interaktioner, eller signalsystem, öppnas nya möjligheter upp inom den medicinska världen.

I det experiment vi har utfört har vi försökt att bevisa att två specifika protein, Spx och yjbH binder till varandra. Ett system som kallas för två-hybridsystemet användes, där ett enzym, dvs. ett protein som katalyserar processer i en cell, fungerar som en indikator på att de två proteinerna har bundit till varandra. Enzymet heter adenylatcyklas och består bland annat av två delar, där själva reaktionerna sker. Dessa delar kan vi kalla för aktiva domäner. Dessa domäner kan vara åtskilda och det betyder att enzymet inte fungerar. Om, däremot dessa domäner förs ihop och får kontakt med varandra kan enzymet blir verksamt. Enzymets uppgift är att omvandla en energimolekyl som kallas för ATP till en molekyl som är cirkelrund och kallas för cAMP.
cAMP är en väldigt viktig och avgörande molekyl i celler. Det är en signalmolekyl som reglerar bland annat gener och metabolism.

Varsitt protein kopplas ihop med varsin enzymdel genetiskt, vilket innebär att de gener som kodar för proteinerna kopplas ihop med de gener som kodar för enzymdelarna. Detta görs genom att föra in en gen för en av enzymdelarna och en gen för ett av proteinerna i samma plasmid, dvs. i en bit cirkulärt DNA som ofta förekommer i bakterier. Varje proteingen förs in i varsin plasmid bredvid en gen som kodar för en av enzymdomänerna. Eftersom detta görs i bägge fallen blir det två olika plasmider som sedan transformeras in i en E. coli -bakterie som ursprungligen inte har detta enzym. Om allt detta lyckas blir enzymdomänerna ihopkopplade med proteinerna och om de sistnämnda binder starkt till varandra kommer en svag kontakt att uppstå mellan dessa domäner.

Vi kan ta reda på om det har lyckats genom att undersöka om den tidigare nämnda molekylen cAMP finns närvarande i cellen. cAMP reglerar, som sagt, geners uttryck, alltså den kan aktivera eller stänga av gener. Då kan man använda sig av en rapportörgen, dvs. en gen som antingen stängs på eller av, beroende på cAMP-närvaro i cellen. I detta fall är det lacZ-genen, som kodar för ett enzym som heter β-galactosidas som i sin tur bryter ner laktos (som finns i mjölk) till sina beståndsdelar glukos och galaktos. Därför använder vi här ett medium där celler kan växa och föröka sig som också innehåller ett ämne vars uppbyggnad påminner om den hos laktos. Molekylen heter x-gal och den har en bindning som även den kan brytas med hjälp av β-galactosidas. När denna bindning bryts uppkommer en synlig blå färg.

Denna blå färgen är alltså en produkt av enzymet β-galactosidas, som i sin tur är en produkt av lacZ-genen, vars aktivering är en följd av att det finns cAMP som i sin tur är en produkt av enzymet adenylat cyclas. Detta enzyms aktivitet beror i detta fall på att proteinerna Spx och yjbH binder till varandra.

Det är viktigt att veta mer om protein interaktioner i olika celler, speciellt i medicinska syften. Skadliga bakterier, liksom virus är också beroende av dessa interaktioner. Mediciner specialkomponeras med syfte att störa deras processer och kan därmed bli effektivare och mer smärtfria. Ett exempel är HIV-mediciner som har utvecklats vars syfte är att störa just dessa processer.

Protein-protein interaktioner spelar en central roll i den medicinska forskningen. Fler och fler mysterier i cellen kan uppklaras med hjälp av mer kunskap och bättre metoder inom området. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Tengstrand, Björn
supervisor
organization
course
MOBK01 20161
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
language
Swedish
id
8894253
date added to LUP
2016-10-28 11:51:10
date last changed
2016-10-28 11:51:10
@misc{8894253,
  author       = {Tengstrand, Björn},
  language     = {swe},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Rekonstituering av adenylatcyklas-aktivitet i E. coli med hjälp av BACTH-systemet (the Bacterial Adenylate Cyclase Two Hybrid system)- ett två-hybrid-system som hjälper oss att undersöka interaktioner mellan proteiner i bakterier},
  year         = {2016},
}