Wpływ białka PG0022 na proces dojrzewania czynników wirulencji P. gingivalis

master
dc.abstract.enPeriodontitis is a chronic inflammation of the periodontal tissues, leading to destruction of tooth-support and loss of teeth. Its development is dependent on the presence of phatogenic bacteria in plaque. Porphyromonas gingivalis is the best-known pathogen of periodontitis. It belongs to the phylum Bacteroides and it is obligatory anaerobic rod that produces many virulence factors. P. gingivalis secretes cysteine peptidases, Arg-gingipains (RpgA and RgpB) and Lys-gingipain (Kgp), which are essential proliferation factors. Another important factor is the peptidylarginine deiminase, which catalyzes deimination of arginine residues leading to production of citrullinated proteins. Gingipains and deaminase can be present in soluble forms released into medium and glycosylated cell envelope-bound forms. It is known that these virulence factors are transported across the inner membrane via Sec system which is followed by transport across the outer membrane in an undefined pathway named PorSS system. Sequence analysis of the genomic DNA of P. gingivalis led to the identification of novel protein PG0022. Presented work shows the influence of PG0022 mutagenesis on gingipain and PPAD processing and activity. In the first phase alignment of PG0022 with other proteins, helped to identify the conserved regions: the reactive site cysteine residue (Cys667) in the catalytic domain and CTD domain. In the next stage, genetic engineering techniques were introduced to produce isogenic strains of P. gingivalis. With the use of biochemical tests for gingipain and PPAD activity, and western blot analysis the effect of the mutated PG0022 on virulence factors processing was evaluated. It has been shown that, each analyzed mutation: pg0022 gene deletion, substitution of C667A, and the deletion of the last six amino acids from the C-terminal domain PG0022, led to a decrease in virulence factors activity. Moreover, western blot analysis showed the disturbance in those factors maturation. Only in the case of C667A substitutions and isogenic deletion of PG0022 the increase in the activity of soluble PPAD was observed. Another performed analysis illustrated processing of C-terminal part of PG0022 even despite PorSS secretion system disturbance. This result may imply different mechanism responsible for PG0022 CTD domain processing All presented results showed the importance of PG0022 protein in maturation of P. gingivalis virulence factors.pl
dc.abstract.plParodontoza jest przewlekłym stanem zapalnym tkanki przyzębia, prowadzącym do rozchwiania i utraty uzębienia. Jej rozwój jest zależny od obecności bakterii w płytce nazębnej. Najlepiej poznanym i opisanym patogenem paradontozy jest Porphyromonas. gingivalis. Bakteria ta należy do rodzaju Bacteroides, jest obligatoryjną beztlenową pałeczką, która produkuje wiele czynników wirulencji. Peptydazy cysteinowe, gingipainy, są uznane za jedne z ważniejszych czynników ułatwiające rozwój P. gingivalis. Drugim ważnym czynnikiem jest deiminaza peptydyloargininowa, która katalizuje reakcję cytrulinacji białek. Gingipainy oraz deaminaza mogą występować w formie rozpuszczalnej oraz w postaci wysoko-glikozylowanych form związanych z błoną. Wyróżnia się dwa etapy ich sekrecji: pierwszy do periplazmy poprzez błonę wewnętrzną (błona cytoplazmatyczna) uzależniony od klasycznego peptydu sygnalnego, oraz drugi bliżej niepoznany mechanizm translokacji przez błonę zewnętrzną, związany z systemem sekrecji PorSS. Analiza sekwencji genomowego DNA P. gingivalis doprowadziła do identyfikacji nowego białka PG0022. W niniejszej pracy uzyskano szczepy zmutowane w obrębie białka PG0022 oraz oceniono ich wpływ na proces dojrzewania gingipain oraz PPAD. W pierwszym etapie porównano sekwencje PG0022 z innymi białkami, co pozwoliło na zidentyfikowanie reszty katalitycznej cysteiny 667 oraz domeny CTD. W kolejnym etapie pracy posłużono się metodami inżynierii genetycznej i uzyskano szczepy izogeniczne P. gingivalis. Wykorzystując testy na aktywność gingipain oraz PPAD, a także analizę western blot oceniono wpływ zmutowanego białka PG0022 na procesowanie tych czynników wirulencji. Wykazano, że każda z analizowanych mutacji (delecja genu pg0022, substytucja C667A oraz usunięcie ostatnich sześciu aminokwasów z C-końca PG0022), powoduje obniżenie aktywności oraz zaburzenie procesu dojrzewania poszczególnych czynników wirulencji. Jedynie w przypadku substytucji C667A oraz delecji białka PG0022 dodatkowo wykazano wzrost aktywności rozpuszczalnych form PPAD. Wykonano także analizy obrazujące procesowanie PG0022, z których wynika, że C-koniec tego białka ulega odcięciu w sposób niezależny od funkcjonowania systemu PorSS. Możliwe, że domena CTD PG0022 podlega innym mechanizmom obróbki. Uzyskane wyniki wskazują na istotną rolę białka PG0022 w procesie sekrecji aktywnych form czynników wirulencji bakterii P. gingivalis.pl
dc.affiliationWydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologiipl
dc.areaobszar nauk przyrodniczychpl
dc.contributor.advisorPotempa, Jan - 131531 pl
dc.contributor.authorZiemiańska, Sylwiapl
dc.contributor.departmentbycodeUJK/WBBBpl
dc.contributor.reviewerMak, Paweł - 130230 pl
dc.contributor.reviewerPotempa, Jan - 131531 pl
dc.date.accessioned2020-07-24T16:08:12Z
dc.date.available2020-07-24T16:08:12Z
dc.date.submitted2013-06-19pl
dc.fieldofstudybiochemiapl
dc.identifier.apddiploma-74777-78059pl
dc.identifier.projectAPD / Opl
dc.identifier.urihttps://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/187603
dc.languagepolpl
dc.subject.enPorphyromonas gingivalis, PG0022, Gingipains, PPADpl
dc.subject.plPorphyromonas gingivalis, PG0022, Gingipainy, PPADpl
dc.titleWpływ białka PG0022 na proces dojrzewania czynników wirulencji P. gingivalispl
dc.title.alternativeAnalysis of the impact of PG0022 protein in P. gingivalis virulence factors maturing.pl
dc.typemasterpl
dspace.entity.typePublication
dc.abstract.enpl
Periodontitis is a chronic inflammation of the periodontal tissues, leading to destruction of tooth-support and loss of teeth. Its development is dependent on the presence of phatogenic bacteria in plaque. Porphyromonas gingivalis is the best-known pathogen of periodontitis. It belongs to the phylum Bacteroides and it is obligatory anaerobic rod that produces many virulence factors. P. gingivalis secretes cysteine peptidases, Arg-gingipains (RpgA and RgpB) and Lys-gingipain (Kgp), which are essential proliferation factors. Another important factor is the peptidylarginine deiminase, which catalyzes deimination of arginine residues leading to production of citrullinated proteins. Gingipains and deaminase can be present in soluble forms released into medium and glycosylated cell envelope-bound forms. It is known that these virulence factors are transported across the inner membrane via Sec system which is followed by transport across the outer membrane in an undefined pathway named PorSS system. Sequence analysis of the genomic DNA of P. gingivalis led to the identification of novel protein PG0022. Presented work shows the influence of PG0022 mutagenesis on gingipain and PPAD processing and activity. In the first phase alignment of PG0022 with other proteins, helped to identify the conserved regions: the reactive site cysteine residue (Cys667) in the catalytic domain and CTD domain. In the next stage, genetic engineering techniques were introduced to produce isogenic strains of P. gingivalis. With the use of biochemical tests for gingipain and PPAD activity, and western blot analysis the effect of the mutated PG0022 on virulence factors processing was evaluated. It has been shown that, each analyzed mutation: pg0022 gene deletion, substitution of C667A, and the deletion of the last six amino acids from the C-terminal domain PG0022, led to a decrease in virulence factors activity. Moreover, western blot analysis showed the disturbance in those factors maturation. Only in the case of C667A substitutions and isogenic deletion of PG0022 the increase in the activity of soluble PPAD was observed. Another performed analysis illustrated processing of C-terminal part of PG0022 even despite PorSS secretion system disturbance. This result may imply different mechanism responsible for PG0022 CTD domain processing All presented results showed the importance of PG0022 protein in maturation of P. gingivalis virulence factors.
dc.abstract.plpl
Parodontoza jest przewlekłym stanem zapalnym tkanki przyzębia, prowadzącym do rozchwiania i utraty uzębienia. Jej rozwój jest zależny od obecności bakterii w płytce nazębnej. Najlepiej poznanym i opisanym patogenem paradontozy jest Porphyromonas. gingivalis. Bakteria ta należy do rodzaju Bacteroides, jest obligatoryjną beztlenową pałeczką, która produkuje wiele czynników wirulencji. Peptydazy cysteinowe, gingipainy, są uznane za jedne z ważniejszych czynników ułatwiające rozwój P. gingivalis. Drugim ważnym czynnikiem jest deiminaza peptydyloargininowa, która katalizuje reakcję cytrulinacji białek. Gingipainy oraz deaminaza mogą występować w formie rozpuszczalnej oraz w postaci wysoko-glikozylowanych form związanych z błoną. Wyróżnia się dwa etapy ich sekrecji: pierwszy do periplazmy poprzez błonę wewnętrzną (błona cytoplazmatyczna) uzależniony od klasycznego peptydu sygnalnego, oraz drugi bliżej niepoznany mechanizm translokacji przez błonę zewnętrzną, związany z systemem sekrecji PorSS. Analiza sekwencji genomowego DNA P. gingivalis doprowadziła do identyfikacji nowego białka PG0022. W niniejszej pracy uzyskano szczepy zmutowane w obrębie białka PG0022 oraz oceniono ich wpływ na proces dojrzewania gingipain oraz PPAD. W pierwszym etapie porównano sekwencje PG0022 z innymi białkami, co pozwoliło na zidentyfikowanie reszty katalitycznej cysteiny 667 oraz domeny CTD. W kolejnym etapie pracy posłużono się metodami inżynierii genetycznej i uzyskano szczepy izogeniczne P. gingivalis. Wykorzystując testy na aktywność gingipain oraz PPAD, a także analizę western blot oceniono wpływ zmutowanego białka PG0022 na procesowanie tych czynników wirulencji. Wykazano, że każda z analizowanych mutacji (delecja genu pg0022, substytucja C667A oraz usunięcie ostatnich sześciu aminokwasów z C-końca PG0022), powoduje obniżenie aktywności oraz zaburzenie procesu dojrzewania poszczególnych czynników wirulencji. Jedynie w przypadku substytucji C667A oraz delecji białka PG0022 dodatkowo wykazano wzrost aktywności rozpuszczalnych form PPAD. Wykonano także analizy obrazujące procesowanie PG0022, z których wynika, że C-koniec tego białka ulega odcięciu w sposób niezależny od funkcjonowania systemu PorSS. Możliwe, że domena CTD PG0022 podlega innym mechanizmom obróbki. Uzyskane wyniki wskazują na istotną rolę białka PG0022 w procesie sekrecji aktywnych form czynników wirulencji bakterii P. gingivalis.
dc.affiliationpl
Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii
dc.areapl
obszar nauk przyrodniczych
dc.contributor.advisorpl
Potempa, Jan - 131531
dc.contributor.authorpl
Ziemiańska, Sylwia
dc.contributor.departmentbycodepl
UJK/WBBB
dc.contributor.reviewerpl
Mak, Paweł - 130230
dc.contributor.reviewerpl
Potempa, Jan - 131531
dc.date.accessioned
2020-07-24T16:08:12Z
dc.date.available
2020-07-24T16:08:12Z
dc.date.submittedpl
2013-06-19
dc.fieldofstudypl
biochemia
dc.identifier.apdpl
diploma-74777-78059
dc.identifier.projectpl
APD / O
dc.identifier.uri
https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/187603
dc.languagepl
pol
dc.subject.enpl
Porphyromonas gingivalis, PG0022, Gingipains, PPAD
dc.subject.plpl
Porphyromonas gingivalis, PG0022, Gingipainy, PPAD
dc.titlepl
Wpływ białka PG0022 na proces dojrzewania czynników wirulencji P. gingivalis
dc.title.alternativepl
Analysis of the impact of PG0022 protein in P. gingivalis virulence factors maturing.
dc.typepl
master
dspace.entity.type
Publication

* The migration of download and view statistics prior to the date of April 8, 2024 is in progress.

Views
5
Views per month
Views per city
Wroclaw
2
Boardman
1
Dublin
1

No access

No Thumbnail Available