Original title: Význam S1 podmísta intramembránových proteas z rodiny rhomboidů pro katalýzu a návrh inhibitorů
Translated title: Significance of the S1 subsite of rhomboid intramembrane proteases for catalysis and inhibitor design
Authors: Kučerová, Jolana ; Stříšovský, Kvido (advisor) ; Hodek, Petr (referee)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2018
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
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... This thesis focuses on the development of specific inhibitors of rhomboid intramembrane proteases. These inhibitors are needed for the cell-biological investigation of rhomboid proteases and their potential pharmacological targeting, as rhomboid proteases have been associated with various diseases, such as malaria, Parkinson's disease, cancer or toxoplasmosis. The thesis advisor's laboratory has recently discovered the first such group of compounds, the peptidyl ketoamides. To exploit them fully, it is necessary to examine their properties and the possibilities of their modifications. In this work, synthetic fluorogenic substrates and enzyme kinetics were used to examine the possibilities of exploiting the S1 subsite in the rhomboid active site for rhomboid inhibitor design. Furthermore, using variants of these substrates modified by unnatural amino acids in the P1 position, the mechanism of water transfer to the rhomboid active site was investigated. Comparison of cleavage rates of ten fluorogenic substrates modified in the P1 position revealed that the E. coli rhomboid protease GlpG strongly prefers side chains -CH2-CH3 and -CH3 in the P1 position (i.e. binding into the S1 subsite). This trend was apparent also with peptidyl ketoamide inhibitors. The present substrate and inhibitor study suggests...
Keywords: enzyme kinetics; inhibition; intramembrane protease; mechanism; serine protease; enzymová kinetika; inhibice; intramembránová proteasa; mechanismus; serinová proteasa

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/102121

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-388322


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses