Témy doktorandského štúdia

Objasnenie molekulárnej funkcie rastlinného kalpaínu DEK1

fyziológia rastlín

Mgr. Viktor Demko, PhD.

Kontakt:

Prírodovedecká fakulta UK

DEFECTIVE KERNEL 1 (DEK1) je mnoho-doménový membránový proteín s kalpaínovou proteázou na C-konci. DEK1 má esenciálne funkcie počas celej ontogenézy rastlín. Od jeho aktivity závisí správna orientácia bunkových delení a špecifikácia bunkovej identity ako napr. epidermálnych buniek alebo alerónových buniek v semenách obilnín. Súčasný model funkcie DEK1 predpokladá senzorickú úlohu jeho veľkej transmembránovej domény, regulačnú funkciu Linker segmentu a proteolytickú aktivitu kalpaínovej proteázy, ktorá sa podieľa na modifikácii a destabilizácii bunkových substrátov. Napriek nevyhnutnosti DEK1 pre akýkoľvek organizovaný rast rastlín sú mnohé aspekty jeho molekulárnej funkcie stále neznáme. Predovšetkým, nepoznáme priame substráty DEK1 kalpaínu, nepoznáme štruktúru a molekulárnu funkciu transmembránovej domény DEK1, a nie je jasné, aké mechanizmy sa podieľajú na časopriestorovej regulácii aktivácie DEK1 kalpaínu. V našom laboratóriu sa zaoberáme genetickými analýzami DEK1 v modelovom organizme Physcomitrium patens. Pracujeme tiež na prepojení funkcie DEK1 s ďalšími dôležitými regulačnými mechanizmami ako napr. epigenetická modifikácia RNA. Našim dlhodobým zámerom je tiež odhalenie 3D štruktúry DEK1 proteínu.
Cieľom tejto práce bude identifikovať a charakterizovať potenciálne interaktory/substráty DEK1 proteínu využitím genetických, bunkovo-biologických a biochemických prístupov. Ako modelové rastliny budú použité Physcomitrium patens, Arabidopsis thaliana a Zea mays.
Projekt prebieha v rámci medzinárodnej spolupráce a od doktorandov sa očakáva absolvovanie výskumného pobytu na zahraničnom pracovisku.