Wyznaczenie struktury i analiza syntazy izochoryzmianu DhbC z Bacillus anthracis z wykorzystaniem innowacyjnego systemu zarządzania danymi dla Genomiki Strukturalnej

Abstract

Głównymi celami niniejszej pracy było rozwiązanie struktury przestrzennej i charakterystyka właściwości biochemicznych syntazy izochoryzmianu DhbC z B. anthracis oraz stworzenie komponentów innowacyjnego systemu zarządzania danymi doświadczalnymi „UniTrack” dla Center for Structural Genomcis of Infectious Diseases (CSGID). Struktura formy apo DhbC została rozwiązana za pomocą krystalografii rentgenowskiej pojedyńczych kryształów makromolekuł do rozdzielczości 2.4 Å. Przy pomocy analizy spektorfotometrycznej potwierdzono funkcję katalityczną enzymu oraz wyznaczono stałe kinetyczne reakcji enzymatycznej. Rozwinięte w ramach pracy komponenty systemu „UniTrack” to baza danych monitorująca postęp prac na celami białkowymi „CSGID-DB”, powiązany z nią portal internetowy zapewniający publiczny dostęp do danych i rozpowszechniający uzyskaną wiedzę, narzędzie do walidacji celów białowych, a także protokoły komunikacji z zewnętrznymi bazami danych. „UniTrack” monitoruje pracę doświadczalną nad poszczególnymi celami białkowymi i zapewnia intuicyjny przypływ pracy pomiędzy grupami badawczymi zaangażowanymi w projekt. System monitoruje również ogólny postęp prac doświadczalnych CSGID przez generowane w czasie rzeczywistym wewnętrzne raporty i statystyki jak również pliki XML, które są wykorzystywane do deponowania informacji w zewnętrznych repozytoriach. The main objectives of this study were to determine the three-dimensional structure of the isochorismate synthase DhbC from B. anthracis, biochemical characterization of this enzyme and development of components of the innovative data management system UniTrack for the Center of Structural Genomics of Infectious Diseases (abbr. CSGID). The structure of the apo form of DhbC was solved using single crystal X-ray diffraction at 2.4 Å resolution. The enzyme catalytic function and the kinetics constants of the enzymatic reaction were determined using spectrophotometric assays. The UniTrack system components developed as a part of this work are the following: the protein target tracking database CSGID-DB, associated publically accessible knowledge dissemination web portal, target validation tool, and communication protocols with external databases. The UniTrack monitors all the experimental work on particular protein targets and provides intuitive workflow between research groups involved in the project. The system also reports general progress of the CSGID’s experimental work by generating real-time internal reports and statistics as well as XML files, which are used for data submission to external repositories.