|
|
Vliv cytochromu b5 na enzymovou kinetiku hydroxylace Sudanu I lidským cytochromem P450 1A1
Netolický, Jakub ; Martínek, Václav (vedoucí práce) ; Černá, Věra (oponent)
Cytochromy P450 jsou jedny z hlavních enzymů přeměňujících xenobiotika. Jsou řazeny mezi monooxygenasy se smíšenou funkcí (MFO). Isoforma 1A1 je extrahepatální forma nacházející se hlavně v plicích, minoritně i v jiných orgánech. Je výrazně indukována polycyklickými aromatickými uhlovodíky a jejich deriváty prostřednictvím Ah receptoru. Jako markerové reakce pro tento enzym lze využít hydroxylace Sudanu I, který se dříve hojně používal jako barvivo v průmyslu. V 80. letech byl prokázán jeho negativní vliv na organismus. NADPH:cytochrom P450 reduktasa je hlavním donorem elektronů pro monooxygenační reakce katalyzované cytochromy P450. Dalším přenašečem elektronů pro reakce katalyzované cytochromy P450 je pak cytochrom b5. Jak již bylo dokázáno, vzájemný poměr reduktasy a cytochromu b5 může mít vliv na přeměnu řady xenobiotik tedy i na hydroxylaci Sudanu I. Tato práce se zabývá vlivem vzájemných poměrů NADPH:cytochrom P450 reduktasy a cytochromu b5 vůči cytochromu P450 1A1 na hydroxylaci Sudanu I. Hlavním úkolem tedy je charakterizovat vliv poměrů elektronového donoru a elektronového přenašeče na hydroxylaci Sudanu I, konkrétně určit kinetické parametry KM a VMAX pro vybrané poměry proteinů. Dílčími úkoly práce pak bylo charakterizovat využívané proteiny a případně je purifikovat, optimalizovat...
|
|
|
Charakterizace rekombinantní myší glutamátkarboxypeptidasy III
Janoušková, Karolína ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Glutamátkarboxypeptidasa II (GCPII, PSMA, NAALADasa) je transmembránová metalopeptidasa a díky štěpení specifických substrátů β-citryl-L-glutamátu (BCG), N-acetyl-L-aspartyl-L-glutamátu (NAAG) a polyglutamylovaných folátů (Pte-Glun) je studována jako potenciální terapeutický cíl. Enzymy, které by mohly kompenzovat enzymovou aktivitu a funkce GCPII, jsou proto rovněž relevantními cíli enzymologického výzkumu. Jedním z homologů GCPII s podobnou enzymovou aktivitou je glutamátkarboxypeptidasa III (GCPIII, NAALADasa II). U rekombinantní myší GCPIII ještě nebyly stanoveny kinetické parametry KM a kcat popisující její aktivitu. Myší GCPIII je důležité kineticky charakterizovat a porovnat s lidským ortologem, aby bylo zjištěno, jestli je enzymová aktivita tohoto enzymu v myším modelu srovnatelná se situací u člověka. Rekombinantní myší GCPIII byla kineticky charakterizována. Kinetické parametry rekombinantní myší GCPIII pro substráty NAAG a BCG byly změřeny metodou štěpení radioaktivně značeného substrátu. Kinetika reakce pro substrát Pte-Glu2 byla analyzována pomocí HPLC. Z hlediska štěpení NAAGu je lidská GCPIII účinnější než myší ortolog, v případě substrátu BCG jsou enzymy srovnatelné. Tyto výsledky nás posunou blíže k pochopení role GCPIII v nejpoužívanějším zvířecím modelu. Klíčová slova:...
|
|
|
Inhibitors of mouse serine racemase
Vorlová, Barbora
Serinracemasa je pyridoxal-5'-fosfát dependentní enzym zodpovědný za biosyntézu D-serinu v centrální nervové soustavě. D-serin je důležitý neurotrasmiter, který se podílí na aktivaci N- methyl-D-aspartátových receptorů pro glutamát. Nadměrná stimulace zmíněných receptorů může vést k různým neuropatologiím, jako je Alzheimerova choroba, amyotropní laterální skleróza, epilepsie a další. Pro zmírnění příznaků těchto onemocnění se v klinické praxi využívají přímé blokátory NMDA receptorů. Řada těchto látek ale způsobuje nežádoucí účinky a je tedy zapotřebí hledat méně škodlivé blokátory či regulátory působící na jiné cíle terapeutického zásahu, které přímo ovlivňují aktivaci NMDA receptorů. V této souvislosti se právě specifická inhibice serinracemasy zdá být slibnou strategií pro snížení nadměrné stimulace dotyčných receptorů. Myší serinracemasa sdílí 89% identitu se svým lidským ortologem, přičemž bylo prokázáno, že oba zmíněné enzymy vykazují podobné kinetické parametry a jsou inhibovány stejnými látkami s podobnou efektivitou. Pro hledání potentních inhibitorů lidské serinracemasy tedy mohou být využity myší modely. Nicméně, i přesto, že byla testována celá řada nejrůznějších látek, vysoce efektivní inhibitory serinracemasy ještě nebyly identifikovány. Tato studie měla za cíl navázat na výzkum...
|
|
|
Význam S1 podmísta intramembránových proteas z rodiny rhomboidů pro katalýzu a návrh inhibitorů
Kučerová, Jolana ; Stříšovský, Kvido (vedoucí práce) ; Hodek, Petr (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá vývojem specifických inhibitorů intramembránových proteas z rodiny rhomboidů. Tyto inhibitory jsou potřebné pro buněčně biologické studium rhomboidových proteas i jejich potenciální farmakologické zacílení. Intramembránové proteasy z rodiny rhomboidů jsou spojovány s různými onemocněními, jako například malárií, Parkinsonovou chorobou, rakovinou, či toxoplazmózou. Laboratoř školitele nedávno objevila první skupinu takovýchto inhibitorů, peptidyl ketoamidy. Pro jejich plné využití je nutné vlastnosti a možnosti modifikace těchto látek blíže prozkoumat. Cílem této práce bylo prostřednictvím syntetických fluorogenních substrátů a enzymové kinetiky ověřit možnosti využití S1 podmísta v aktivním místě rhomboidu pro návrh inhibitorů se zvýšenou účinností a selektivitou, a také pomocí variant substrátů se záměnami v P1 pozici za nepřirozené aminokyseliny prozkoumat mechanismus transferu vody do aktivního místa rhomboidové proteasy. Ze srovnání rychlosti štěpení deseti fluorogenních substrátů s modifikací v P1 pozici rhomboidem GlpG z E. coli bylo zjištěno, že nejlépe přijímané postranní řetězce aminokyselin v P1 pozici (vážící se do S1 podmísta) jsou pro GlpG -CH2-CH3 a -CH3. Tento trend se potvrdil i u peptidyl ketoamidových inhibitorů. Ze studia substrátů a inhibitorů...
|
|
|
Enzyme kinetic evaluation of several potential inhibitors of certain human cysteine and serine proteases
Hympánová, Michaela ; Konečná, Klára (vedoucí práce) ; Janďourek, Ondřej (oponent)
IN CZECH Univerzita Karlova Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra biologických a lékařských věd Školitelé: prof. Dr. Michael Gütschow RNDr. Klára Konečná, Ph.D. Kandidát: Michaela Hympánová Název diplomové práce: Hodnocení enzymové kinetiky několika potenciálních inhibitorů lidských proteáz cysteinového a serinového typu Úvod Enzymy řadící se mezi cysteinové a serinové proteázy jsou součástí mnoha fyziologických procesů. Nerovnováha mezi enzymy a jejich endogenními inhibitory patří mezi faktory účastnící se rozvoje řady chorob, například nádorových onemocnění nebo osteoporózy. Syntetické inaktivátory by proto mohly být užitečné v léčbě těchto patologických stavů. Některé látky jsou již ve vývoji a dohledatelné v literatuře. Náplní této diplomové práce je hodnocení inhibičního potenciálu látek syntetizovaných skupinou prof. Gütschowa proti vybraným lidským proteázám. Testované látky patří mezi imidazolové sloučeniny pocházející z N-chráněného cyclohexylalaninu, sloučeniny získané substitucí 2-phenyl-7,8- dihydroimidazo[1,2-a]pyrazin-6(5H)-onu, -nenasycené peptidomimetické sloučeniny, karbamáty, deriváty N,N-dibenzyl-krotonamidu a peptoidy. Cíle Cílem této diplomové práce bylo zhodnotit nové potenciální inhibitory pomocí testování na katepsinech B, L, S a K, které jsou zástupci...
|
|
|
Protease Inhibitors as a Research Tool: Design, Synthesis and Evaluation of HIV PR and GCPII Inhibitors
Schimer, Jiří
Hlavním cílem teto práce je příprava inhibitorů jako nástroje pro studium a potenciální zásah do procesů regulovaných proteasami. V této práci jsem se zaměřil na dvě významné proteasy: HIV protreasu (HIV PR), která hraje nepostradatelnou roli během dozrávaní virových částic, a glutamátkarboxypeptidasu II (GCPII), důležitý marker rakoviny nádorů prostaty. Racionální návrh inhibitorů medicínsky významných enzymů slouží hned dvěma účelům: za prvé, jak se ukázalo, jsou inhibitory účinnými virostatiky (HIV proteasa je pravděpodobně vůbec nejlepším příkladem úspěšného vývoje léčiv pomocí racionálního návrhu) a za druhé, - v kontextu této disertační práce pravděpodobně i důležitěji - inhibitory mohou sloužit též jako nástroje pro rozšifrování základních biologických otázek týkajících se regulace, načasování a časoprostorové kontroly takových zásadních procesů, jako je maturace virových částic či vznik rakovinových buněk. Proteasa viru lidské imunitní nedostatečnosti Virus lidské imunitní nedostatečnosti (HIV) způsobující AIDS zabil v průběhu posledních čtyř desetiletí vice než 40 milionů lidí, z čehož 1,5 milionu zemřelo jen v minulém roce. Nakažených pacientů je v současné chvíli více než 35 milionů a toto číslo se stále zvyšuje, zejména v méně rozvinutých zemích sub-saharské Afriky. Především kvůli...
|
|
|
Příprava a charakterizace katalytické domény lidské proteinkinasy ASK1.
Petrvalská, Olívia ; Obšil, Tomáš (vedoucí práce) ; Pavlíček, Jiří (oponent)
Proteinkinasa ASK1 (z angl. apoptosis signal-regulating kinase 1) patří do rodiny mitogeny aktivovaných proteinkinas kinas kinas (tzv. MAP3K) a hraje důležitou roli v imunitních a stresových odpovědích. Vzhledem k souvislosti mezi její zvýšenou aktivitou a rozvojem nemocí jako např. rakovina, kardiovaskulární a neurodegenerativní onemocnění, je tato bílkovina perspektivní cíl pro vývoj léčiv. Celý enzym se skládá z 1374 aminokyselinových zbytků (lidská ASK1), ale katalyticky aktivní je pouze Ser/Thr kinasová doména nacházející se přibližně uprostřed molekuly. Aktivita ASK1 je regulována prostřednictvím interakcí s různými proteiny včetně proteinu 14-3-3. Tento protein se váže na fosforylovaný serinový zbytek ASK1 v pozici 966 na C-konci katalytické domény. Tato vazebná interakce má za následek inhibici ASK1 prostřednictvím zatím neznámého mechanismu. Při stresovém signálu, nejčastěji při oxidativním stresu, se ASK1 na Ser966 defosforyluje a protein 14-3-3 disociuje. Rozpad komplexu ASK1:14-3-3 je jedním z dějů, které vedou k aktivaci ASK1. Cílem této práce byla příprava komplexu katalytické domény ASK1 s proteinem 14-3-3 pro následné studium interakcí těchto dvou proteinů. Oba proteiny byly úspěšně exprimovány v buňkách E. coli a purifikovány. Dále byly připraveny i různé mutantní formy obou těchto...
|
|
|
Analysis of substrate specificity and mechanism of GlpG, an intramembrane protease of the rhomboid family.
Peclinovská, Lucie ; Stříšovský, Kvido (vedoucí práce) ; Konvalinka, Jan (oponent)
Proteiny z rodiny rhomboidů jsou široce konservované v evoluci a obsahují dvě velké podskupiny, proteolyticky aktivní intramembránové proteasy serinového typu (rhomboidy) a rhomboidům podobné proteiny, které během evoluce ztratily proteolytickou aktivitu, ale zachovaly si schopnost vázat membránový helix jiných proteinů. Zástupci obou těchto skupin hrají významnou roli v celé řadě biologických procesů, jako například v buněčné signalizaci, v mechanismech podílejících se na kontrole kvality sbalení proteinů v endoplasmatickém retikulu, v mitochondriální dynamice a také v hojení ran. Ačkoliv medicinský potenciál proteinů z rodiny rhomobidů vzrůstá, pochopení strukturní podstaty jejich funkce pokulhává. Hlavním strukturním a mechanistickým modelem pro pro rodinu rhomboidů a vlastně pro intramembránové proteasy obecně se stal rhomboid GlpG z E.coli, který byl první intramembránovou proteasou jejíž rentgenová struktura byla vyřešena. Substráty GlpG jsou membránové proteiny s jedním transmembránovým helixem a ke štěpení dochází v jejich transmembránové části, ale mechanismus vazby substrátu na enzym ani podstata substrátové specifity nejsou plně pochopeny. Tato práce se zabývá charakterizací významu transmembránové domény substrátu pro jeho rozpoznání proteasou GlpG a využívá hlavně enzymové kinetiky a...
|
|
|
Srovnání citlivosti bezkontaktní vodivostní detekce a přímé UV detekce při elektroforetickém stanovení N-acetylaminosacharidů
Malý, Michal ; Křížek, Tomáš (vedoucí práce) ; Kozlík, Petr (oponent)
Tato práce se zabývá vývojem a optimalizací metody separace N-acetylglukosaminu a jeho dimeru a tri- meru kapilární zónovou elektroforézou s využitím bezkontaktní vodivostní detekce. Bylo zjištěno, že sepa- race a detekce těchto látek je možná, pokud je jako pracovní elektrolyt použit hydroxid sodný, použití jiných elektrolytů jako hydrogenfosforečnanu sodného mělo za následek nepřijatelně vysoký šum základní linie. Optimální podmínky pro provedení separace byly při koncentraci pracovního elektrolytu 40 mmol dm−3 a pracovním napětí 15 kV. Metoda je velmi citlivá na pH pracovního elektrolytu a použitý pracovní elektrolyt způsobuje rychlou degradaci kapiláry. Z těchto důvodů je obtížné spolehlivě provést kalibraci. Vyvinutá metoda byla porovnána s již existující metodou pro separaci těchto analytů využívající UV detekci. Exis- tující metoda má v porovnání s vyvinutou metodou nižší meze detekce a stanovitelnosti a je méně citlivá na pracovní podmínky. Meze detekce a stanovitelnosti vyvinuté metody jsou 34 µmol dm−3 , respektive 104 µmol dm−3 , meze detekce a stanovitelnosti metody využívající UV detekci jsou 7 µmol dm−3 , respek- tive 21 µmol dm−3 . Uvedené meze stanovitelnosti jsou uvedeny pro analyt, pro který byla detekce nejméně citlivá, v obou případech šlo o dimer. Výhodou vyvinuté metody proti...
|
|
|
Protease Inhibitors as a Research Tool: Design, Synthesis and Evaluation of HIV PR and GCPII Inhibitors
Schimer, Jiří ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Ruml, Tomáš (oponent)
Hlavním cílem teto práce je příprava inhibitorů jako nástroje pro studium a potenciální zásah do procesů regulovaných proteasami. V této práci jsem se zaměřil na dvě významné proteasy: HIV protreasu (HIV PR), která hraje nepostradatelnou roli během dozrávaní virových částic, a glutamátkarboxypeptidasu II (GCPII), důležitý marker rakoviny nádorů prostaty. Racionální návrh inhibitorů medicínsky významných enzymů slouží hned dvěma účelům: za prvé, jak se ukázalo, jsou inhibitory účinnými virostatiky (HIV proteasa je pravděpodobně vůbec nejlepším příkladem úspěšného vývoje léčiv pomocí racionálního návrhu) a za druhé, - v kontextu této disertační práce pravděpodobně i důležitěji - inhibitory mohou sloužit též jako nástroje pro rozšifrování základních biologických otázek týkajících se regulace, načasování a časoprostorové kontroly takových zásadních procesů, jako je maturace virových částic či vznik rakovinových buněk. Proteasa viru lidské imunitní nedostatečnosti Virus lidské imunitní nedostatečnosti (HIV) způsobující AIDS zabil v průběhu posledních čtyř desetiletí vice než 40 milionů lidí, z čehož 1,5 milionu zemřelo jen v minulém roce. Nakažených pacientů je v současné chvíli více než 35 milionů a toto číslo se stále zvyšuje, zejména v méně rozvinutých zemích sub-saharské Afriky. Především kvůli...
|
host ::
RSS.