|
|
Exprese a vazebné vlastnosti lidského galektinu-4
Friede, Tereza ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Kavan, Daniel (oponent)
Galektin-4, člen rodiny galektinů typický svou afinitou k β-galaktosidům, patří mezi tandemové galektiny a skládá se ze dvou odlišných podjednotek spojených peptidovým linkerem. Galektiny hrají klíčovou roli v různých biologických procesech a jsou zapojeny do patogeneze mnoha onemocnění. Tkáně s kolorektálním karcinomem (CRC) vykazují nižší expresi galektinu-4 ve srovnání se zdravými tkáněmi tlustého střeva a právě nižší exprese galektinu-4 podporuje progresi nádoru a metastáz. Bylo zjištěno, že galektin-4 inhibuje tumorigenezi buněk CRC prostřednictvím signálních drah Wnt/β-katenin a IL-6/NF- κB/STAT3, které hrají klíčovou roli ve vývoji CRC. V zánětlivých střevních onemocněních, jako je Crohnova nemoc a ulcerózní kolitida, interaguje galektin-4 s CD4+ T lymfocyty, což ovlivňuje jejich chování v imunologické synapsi. Dále se galektin-4, primárně exprimovaný v gastrointestinálním traktu, podílí na apikálním transportu v epiteliálních buňkách, podporuje hojení epiteliálních ran střeva, účastní se adaptivní imunitní odpovědi a hraje několik rolí v centrálním nervovém systému. Studium inhibitorů galektinu-4 pomáhá porozumět jeho specifickým rolím v těchto procesech, a identifikovat tak nové potenciální terapeutické cíle. V této práci byl heterologně exprimován lidský galektin-4 v bakterii Escherichia...
|
|
|
Production of human milk oligosaccharides in the cell factory of E. coli
Havrdová, Jana ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Smrček, Stanislav (oponent)
Oligosacharidy lidského mléka patří mezi nejhojnější složky mateřského mléka a jsou nezbytné pro zdravý vývoj novorozence. Izolovat tyto oligosacharidy z živočišného mléka, zejména ty méně hojné, je velmi náročné, a proto je třeba hledat nové způsoby získání těchto látek. Chemické a enzymové syntézy těchto sloučenin jsou pracné a nákladné a poskytují nízké výtěžky. Inovativním přístupem k syntéze HMO jsou bakteriální buněčné továrny, v nichž geneticky upravené bakteriální kmeny mohou využívat levné sacharidy jako substráty a přeměňovat je na specifické oligosacharidy. Cílem této práce je prozkoumat možnosti využití vybraných bakteriálních kmenů (E. coli) pro produkci oligosacharidů lidského mléka. U laktosy jako sacharidového substrátu musí být bakteriální hostitel deficientní na β-galaktosidasu, jinak by byl substrát degradován. Pro zýšení příjmu laktózy v buňce lze do hostitelského organ- ismu vnést gen crp, který kóduje pozitivní transkripční regulátor (Catabolite Acti- vator Protein - CAP). Klonovaný plazmid - pRSFDuet-1-crp byl transformován do vybraného bakteriálního kmene. Laktóza z buněk byla purifikována gelovou chro- matografií a vliv zvýšené exprese CAP na příjem laktózy do buněk byl analyzován pomocí různých analytických metod, jako je TLC, HPLC a komerční laktózový test. Klíčová slova:...
|
|
|
Produkce a charakterizace nových aryl-sulfotransferas a jejich využití v bioanalytice
Petránková, Barbora ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Křížek, Tomáš (oponent)
Polyfenolové látky jsou nejrozšířenější přírodní látky nacházející se v potravě. Největší skupinu tvoří flavonoidy, fenolové kyseliny a katecholy. Polyfenoly jsou v organismu metabolizovány v rámci II. fáze biotransformace, můžou být sulfatovány, glukuronylovány nebo methylovány. Pro studium biotransformace je potřeba mít definované standardy. Sulfatované polyfenoly můžeme připravit pomocí enzymové sulfatace, která má mnohem mírnější reakční podmínky oproti chemické. Prokaryotické sulfotransferasy využívají k sulfataci jako donor sulfátu 3'-fosfoadenosin-5'-fosfosulfát (PAPS), který je však velmi drahý a obtížně se regeneruje. Alternativou jsou bakteriální aryl-sulfotransferasy (EC 2.8.2.22), které katalyzují přenos sulfátové skupiny z fenolového donoru na fenolový akceptor. V literatuře byly doposud popsány dvě bakteriální aryl-sulfotransferasy z Desulfitobacterium hafniense a Escherichia coli. Předkládaná práce se zabývá produkcí, purifikací a biochemickou charakterizací dvou nových bakteriálních aryl-sulfotransferas z Desulfosporosinus sp. HMP52 a Salmonela bongori. Enzymy byly heterologně exprimovány v E. coli a purifikovány pomocí afinitní chromatografie. V rámci biochemické charakterizace bylo stanoveno jejich pH a teplotní optimum, stabilita v organických rozpouštědlech a různých teplotách a...
|
|
|
Analýza aktivního místa rutinosidasy z Aspergillus niger a jeho mutageneze
Šidáková, Anna ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Palyzová, Andrea (oponent)
Rutinosidasy (α-L-rhamnosyl-β-D-glukosidasy) z Aspergillus niger (AnRut) jsou glykosidasy (EC 3.2.1) katalyzující hydrolýzu glykosidové vazby mezi aglykonem a disacharidovým zbytkem rutinosou. Duální substrátová specifita této skupiny enzymů popisuje paralelní aktivitu k substrátům rutinu (nesoucímu disacharidový zbytek rutinosyl) a isokvercitrinu (nesoucímu glukosyl). Aktivní místo AnRut je komplexnější než u ostatních glykosidas a je tvořeno katalytickými aminokyselinami Glu210 a Glu319 v aktivním místě a postranním tunelem - tato netradiční struktura s rozdílnými interakcemi v tunelu a aktivním místě je pravděpodobně důvodem výjimečné substrátové specifity enzymu. Bodovou či vícenásobnou mutací enzymu můžeme modifikovat jeho primární i sekundární strukturu, a tím způsobit i výrazný posun substrátové specifity. Hlavním cílem této práce je analýza tří rozdílných mutantních variant rutinosidasy AnRut, jejich produkce, purifikace a studie vlivu mutací v těchto variantách na substrátovou specifitu enzymů. Všechny varianty byly navrženy na základě molekulárního modelování. Substrátová specifita byla mj. stanovena reakcemi mutantních variant s dosud neprostudovanými substráty. Pomocí HPLC byla také stanovena afinita jednotlivých variant k přirozeným substrátům rutinu a isokvercitrinu. Klíčová slova...
|
|
|
In vivo biotinylace jako nová metoda značení galektinů
Balogová, Soňa ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Kavan, Daniel (oponent)
Galektiny jsou živočišné lektiny s afinitou k terminálním β-galaktosidům. Tyto lektiny jsou charakteristické evolučně konzervovanou doménou rozpoznávající sacharidy (CRD). Galektiny se in vivo účastní mnoha procesů, jako např. buněčné adheze; signalizace; proliferace buněk a kancerogeneze. Lze je využít jako markery u některých typů rakovin a též pro cílenou vazbu terapeutik v diagnostice a terapii rakovinného bujení. Galektiny byly definovány jako proteinová rodina složená z 15 členů (11 z nich známo u lidí). Jsou klasifikovány do tří podskupin, dle své struktury: prototypické; chimerické; tandemové. Galektin-8 patří mezi tandemové galektiny, které jsou tvořeny dvěma různými podjednotkami spojenými peptidovým můstkem; obsahují dvě různé CRD domény, a jsou proto bivalentní. Interakce galektin-glykan jsou založeny na afinitě CRD galektinů ke glykanům obsahujícím terminální β-galaktosid, přičemž tuto afinitu formuluje právě soubor konzervovaných aminokyselin v rámci každého CRD. Tyto interakce je možno zkoumat mnohými metodami, jako např. rentgenová krystalografie; kompetitivní ELISA; interferometrie na biovrstvě. Díky širokému zapojení galektinů do biologických procesů je známa řada metod značení galektinů pro jejich detekci. Nejpoužívanějšími metodami jsou fluorescenční metody a biotinylace...
|
|
|
Glykokalixareny a jejich afinita k lidským galektinům
Bálková, Denisa ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Kavan, Daniel (oponent)
Kalix[n]areny jsou makrocyklické sloučeniny vytvořené oligomerizací fenolu a formaldehydu. Mohou být složeny z různého počtu aromatických kruhů a zaujímat odlišné konformace. Vzhledem k jejich snadné modifikovatelnosti nalézají mnoho uplatnění, a to zejména v průmyslu či medicíně. Modifikovány mohou být většinou funkčních skupin od hydroxylových, aminových či karboxylových až například po sacharidové jednotky. V takovém případě vznikají glykokalix[n]areny. Galektiny, tedy lektiny S-typu, jsou schopny specificky rozpoznávat a následně vázat řadu glykokonjugátů. Je to ovšem možné pouze v případě, kdy molekula prezentuje β-D-galaktosidy. Galektiny mají pro jednotlivé ligandy odlišné afinity, přičemž bylo prokázáno, že pokud jsou β-D-galaktosidy konjugovány k multivalentnímu nosiči, má výsledný glykokonjugát afinitu ke galektinu výrazně zvýšenou. Pomocí specifických ligandů je možné ovlivňovat mnohé funkce galektinů. Těmi jsou například buněčná adheze, regulace apoptózy, proliferace, buněčná signalizace a imunitní odpověď. Těmito cestami mohou galektiny taktéž způsobovat závažná onemocnění, jimiž jsou kupříkladu autoimunitní onemocnění či vznik karcinomů. Předmětem mnoha výzkumů je tedy nalezení takových ligandů galektinů, kterými by se daným jevům dalo zabránit nebo by pomohly v jejich léčbě. V rámci...
|
|
|
Mutantní glykosidasy s vysokou substrátovou specifitou a jejich analýza
Nekvasilová, Pavlína ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
β-N-Acetylhexosaminidasy (EC 3.2.1.52, GH20) jsou retenující exo-glykosidasy, které in vivo odštěpují jak β-N-acetylglukosamin (GlcNAc), tak β-N-acetylgalaktosamin (GalNAc) z glykosylovaných struktur. Za vhodných reakčních podmínek jsou tyto enzymy schopné glykosidovou vazbu i syntetizovat. Cílenou mutagenezí v aktivním centru enzymu lze např. dosáhnout změny substrátové specifity nebo potlačit hydrolytickou aktivitu enzymu ve prospěch syntézy. Předkládaná práce se zabývá třemi mutantními β-N-acetylhexosaminidasami z Talaromyces flavus. V jejich aktivním centru byla provedena záměna aminokyselinových zbytků, které jsou zodpovědné za vazbu hydroxylu na C-4 substrátu (Arg218, Glu546), za aminokyseliny navržené na základě molekulárního modelování. Byl studován vliv vnesených jednobodových mutací na substrátovou specifitu připravených enzymů. Mutantní β-N-acetylhexosaminidasy byly heterologně exprimovány v Pichia pastoris a charakterizovány. Dále byly provedeny transglykosylační reakce s těmito enzymy. Připravené sacharidové produkty byly charakterizovány pomocí NMR.
|
|
| |
|
|
Enzymová fukosylace oligosacharidů
Horáčková, Karolína ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Moserová, Michaela (oponent)
Fukosylované oligosacharidy se přirozeně vyskytují v těle savců, tvoří například antigeny krevních skupin nebo oligosacharidy mateřského mléka. Oligosacharidy mateřského mléka působí jako inhibitory epiteliální buňky trávicího traktu kojenců, čímž zabraňují vzniku průjmových onemocnění Mezi nejhojněji zastoupené oligosacharidy mateřského mléka patří 2' Syntéza fukosylovaných oligosacharidů je výhodná z hlediska suplementace do umělé kojenecké výživy, čímž lze riziko průjmových onemocnění snížit. Syntéza oligosacharidů mateřského mléka přirozeně probíhá v Golgiho aparátu pomocí fukosyltransferas, avšak glykosyltransferasy jsou obecně velmi stereo selektivní a jako donory používají cukerné nukleotidy, které jsou nestabilní a finančně nákladné. V rámci této práce je demonstrována příprava fukosylgalaktosy a 2' fukosyllaktosy pomocí mutantní α patřící do glykosidhydrolas (rodina GH 29), která díky mutacím vykazuje vyšší transglykosylační aktivitu. Rekombinantní enzym byl exprimován v a byla charakterizována jeho enzymová aktivita, pH a teplotní optimum. Jako donor pro enzymovou syntézu byl využit α Preparativně byla provedena pouze příprava 2 ktosy, přítomnost 2' reakční směsi byla potvrzena měřením hmotnostních spekter. Klíčová slova enzymová syntéza; fukosidasa; fukosylace; mateřské mléko; sacharid
|
|
|
Analýza sulfatovaných flavonoidů pomocí vysokotlaké kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí (LC-MS)
Petránková, Barbora ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Kozlík, Petr (oponent)
Tato bakalářská práce je zaměřena na nalezení optimálních separačních podmínek ve vysokoúčinné kapalinové chromatografii pro analýzu sulfatovaných polyfenolických látek, především pak flavonoidů, fenolových kyselin a katecholů. Při vývoji metody byly použity tři chromatografické kolony. Kolona ZIC-HILIC v polárně organické fázi a kolony C18 a Kinetex PFP v reverzní fázi. Cílem optimalizace metody v rámci práce byl krátký čas separace, ostré nedeformující se píky a separace všech složek směsi. Při použití kolony Kinetex PFP se podařilo nalézt optimální metodu pro separaci testovaných směsí. Jako nejvhodnější se ukázalo použití mobilní fáze o složení 10 mM octanu amonného/0,1% kyseliny mravenčí a methanolu, při průtoku mobilní fáze rychlostí 0,6 ml/min. Modifikací gradientu mobilní fáze a teploty se podařilo separovat všechny složky testovaných směsí, píky byly ostré a čas separace se pohyboval ve většině případů do 10 min. Metoda je také přímo použitelná ve spojení s hmotnostním detektorem. Klíčová slova: Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC), flavonoidy, polyfenolické látky, sulfatace, separace
|
host ::
RSS.