|
|
Vliv modulátorů NMDA receptorů na buněčnou smrt v modelech excitotoxicity in vitro.
Strnadová, Lenka ; Smejkalová, Tereza (vedoucí práce) ; Skřenková, Kristýna (oponent)
glutamátem a zprostředkovávající přenos signálu v centrální nervové soustavě. Jejich správná aktivita je důležitá pro synaptogenezi, neuronální plasticitu a synaptickou transmisi. Při nadměrné aktivaci NMDAR ale dochází k u vtoku vápníku dovnitř neuronů, který buňkách způsobuje řadu destruktivních efektů končících buněčnou smrtí. Tato tzv. buněčná excitotoxicita se vyskytuje jak při mnohých neurodegenerativních onemocněních, jako je Alzheimerova choroba či Parkinsonova choroba, tak i při akutních patofyziologických stavech, jako je mrtvice či traumatické poranění mozku. Obecné inhibitory NMDAR, které by excitotoxicitě byly schopny zabránit, se často v vedlejšími účinky. Naopak selektivní inhibitory, které by nežádoucí aktivitu NMDAR blokovaly a zároveň by zachovaly jejich fyziologickou funkci se jeví jako terapeuticky využitelné. Tato práce stručně shrne poznatky o struktuře, aktivaci a lokalizaci NMDA receptorů, dále pak nastíní jejic buněčné excitotoxicitě a metody, jak akutní excitotoxicitu můžeme zkoumat v modelech, a nakonec srovná účinky několika známých NMDAR inhibitorů a jejich případné klinické použití. 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...
|
|
|
Proteolytické systémy krevničky střevní (Schistosoma mansoni).
Fajtová, Pavla ; Horn, Martin (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Sojka, Daniel (oponent)
Schistosomóza je závažné parazitární onemocnění člověka, jehož původcem jsou krevničky, krevní motolice rodu Schistosoma. Celosvětově je schistosomózou, která představuje globální světový problém, infikováno přes 200 miliónů lidí a dalších 750 miliónů je vystaveno riziku nákazy. Jediný účinný lék pro léčbu schistosomózy je chemoterapeutikum praziquantel, u kterého je riziko vzniku rezistence. Proteasy krevničky představuji nadějné cílové molekuly pro vývoj nových terapeutických strategií proti schistosomóze. Tato práce se zaměřuje na komplexní charakterizaci proteolytických systémů krevničky Schistosoma mansoni a určení jejich role v interakci s hostitelem. Za prvé byly pomocí metod funkční proteomiky popsány hlavní proteolytické aktivity sekretované jednotlivými vývojovými stádii krevničky, která parazitují v těle člověka. Tato analýza prokázala jejich komplexní a specifickou distribuci s převažujícími serinovými a cysteinovými proteasami a metaloproteasami. Za druhé byly pomocí přístupu chemické genomiky identifikovány povrchové a trávicí proteasy krevničky, konkrétně prolyloligopeptidasa a katepsiny typu B, C a D, jako vhodné cílové molekuly pro terapeutickou intervenci. Prolyloligopeptidasa byla biochemicky charakterizována na úrovni rekombinantního proteinu, byly vyvinuty její účinné...
|
|
|
Synthesis of Neuraminidase binders suitable for theranostics
Berenguer Albiñana, Carlos ; Machara, Aleš (vedoucí práce) ; Cibulka, Radek (oponent) ; Soural, Miroslav (oponent)
(Czech) Četná onemocnění dýchacích cest jsou způsobena virem chřipky. Jejich závažnost se liší v závislosti na kmenu viru a na věku a zdraví hostitele. Chřipka je stále velkou zdravotní hrozbou zejména kvůli své přirozené náchylnosti k mutacím. Proto je nezbytné uvádět na trh každý rok nové vakcíny účinné proti mutovaným formám viru a snižovat tak riziko pandemií, které by tyto formy viru mohly vyvolat. Nedávný výskyt kmenů viru rezistentních vůči současné standardní léčbě chřipky (oseltamivir, zanamivir) dokazuje nutnost vývoje nových léčiv. Cílem této disertační práce je přispět k vývoji nových látek účinných proti viru chřipky. Toho může být dosaženo racionálním designem a optimalizací stávajících inhibitorů nebo prostřednictvím vysokokapacitního testování, které může nalézt strukturně nové inhibitory neuraminidasy a RNA-polymerasy. Schéma 1. Přehled strategie použité pro vývoj nových léčiv účinných proti chřipce. Přerušované šipky spojují inhibitory použité pro přípravu sond pro vysokokapacitní testování s enzymy, na které je sondami cíleno. V rámci optimalizace struktury oseltamiviru byly studovány modifikace v pozicích C-3 a C-5. Zatímco změny v pozici C-3 měly za cíl zvýšení aktivity způsobené běžnou mutací H274Y, substituce v pozici C-5 byly použity pro studium vazby inhibitoru do dutiny...
|
|
|
Inhibitory eukaryotního translačního iniciačního faktoru eIF4E1
Pospíšilová, Klára ; Pospíšek, Martin (vedoucí práce) ; Roithová, Adriana (oponent)
Syntéza proteinů je jedním z nejdůležitějších procesů, které v buňce probíhají. Proto v buňce existují nejrůznější mechanismy, které ji regulují. Pokud tato regulace selže, může dojít k rozvoji závažných patologií. Příkladem je abnormální nárůst produkce eukaryotního translačního iniciačního faktoru 4E1, ke kterému dochází v některých typech nádorů, mezi něž patří například spinocelulární karcinom hlavy a krku, kolorektální karcinom, cervikální karcinom nebo karcinom plic. Zvýšená dostupnost faktoru 4E1 umožňuje, aby v transformovaných buňkách probíhala intenzivnější translace. Exprese jednotlivých proteinů ovšem není navýšena stejnou měrou. Mnohem významnější vliv má nárůst hladiny faktoru 4E1 na proteiny onkogenní. Nádorové transformaci způsobené chybnou regulací faktoru 4E1 lze zabránit aplikací látek, které aktivitu faktoru 4E1 utlumují. Předmětem této práce je shrnutí poznatků o inhibitorech faktoru 4E1.
|
|
|
Experimental verification of in silico predicted protein binder to FOXO4 transcription factor and transcriptome analysis of bladder cancer
Tauš, Petr ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Převorovský, Martin (oponent)
Tato diplomová práce je rozdělená na experimentální a bioinformatickou část, které jsou spolu provázány přes transkripční faktory z rodiny 'forkhead box O' (FOXO). FOXO mají klíčovou roli v mnoha buněčných procesech, jako například v regulaci buněčného cyklu, apoptózy a metabolismu. Dlouhou dobu byly považovány pouze za nádorové supresory, ale vzrůstající počet studií poukazuje i na jejich pronádorovou roli. Z tohoto důvodu jsou intenzivně studovány jako potenciální terapeutické cíle v nádorových onemocněních. In silico predikce protein-protein interakcí se v poslední dekádě těší vzrůstající oblibě jak v základním výzkumu, tak při vývoji nových léčiv. Nicméně výsledky v mnoha případech stále nejsou dostatečně přesné při srovnání s očekávanými vlastnostmi predikovaných biomolekul. V této práci jsem pomocí termoforézy v malém měřítku ověřil vazbu čtyř in silico predikovaných vazebných proteinů, založených na přirozeně se vyskytující PDZ doméně k transkripčnímu faktoru FOXO4. Neinvazivní nádory močového měchýře představují heterogenní onemocnění, u kterého se i přes veškeré snahy stále nedaří přesně predikovat agresivita daného nádoru. V bioinformatické části této práce jsem na základě transkriptomických dat z pacientských vzorků nádorů močového měchýře popsal složení nádorového mikroprostředí a určil...
|
|
|
Parazitární proteáza SmCB2 jako cílová molekula pro léčbu schistosomózy
Bakardjieva, Marina ; Mareš, Michael (vedoucí práce) ; Mikeš, Libor (oponent)
Krevničky rodu Schistosoma jsou parazitické motolice, které způsobují schistosomózu, závažné onemocnění postihující více než 240 mil. lidí. Proteolytický systém krevniček je nezbytný pro jejich životaschopnost; účastní se důležitých procesů při interakci s hostitelem, jako je trávení potravy, invaze a migrace tkáněmi. Proto jsou proteázy krevniček perspektivními cílovými molekulami pro terapeutický zásah při léčbě schistosomózy. Tato práce se zabývá proteázou katepsin B2 (SmCB2) z krevničky střevní (S. mansoni), jejíž biochemické vlastnosti a biologická funkce nebyly podrobně studovány. Rekombinantní SmCB2 byl připraven pomocí kvasinkového a bakteriálního expresního systému a chromatograficky purifikován. V aktivitním testu in vitro byly identifikovány první účinné inhibitory SmCB2 blokující jeho proteolytickou aktivitu v submikromolárních koncentracích. Byly připraveny specifické polyklonální protilátky proti SmCB2, které byly použity pro imunomikroskopickou lokalizaci této proteázy v povrchové vrstvě parazita. Pomocí ELISA analýzy bylo zjištěno, že SmCB2 je rozeznáván jako parazitární antigen imunitním systémem hostitele v myším modelu schistosomózy. Práce přináší významné informace o SmCB2 jako potenciální cílové molekule pro syntetické inhibitory a jako novém antigenu pro vakcinační studie.
|
|
|
Inhibitory proteolytických enzymů motolic
Šteiger, Vladimír ; Kašný, Martin (vedoucí práce) ; Salát, Jiří (oponent)
i Abstrakt Motolice (Trematoda) jsou významnými parazity mnoha orgánových soustav bezobratlých i obratlovců včetně člověka, a proto jsou dlouhodobě předmětem celosvětového výzkumu. Za účelem přežití motolic v hostitelích se u nich vyvinuly nejrůznější adaptace a strategie, z nichž se některé odehrávají také na molekulární úrovni. Motolice produkují velké množství molekul, které jsou zapojeny do nejrůznějších esenciálních fyziologických procesů. Mezi takové molekuly řadíme i inhibitory proteolytických enzymů, které například regulují aktivitu těchto enzymů a modulují imunitní odpověď hostitele. Mnohé z inhibitorů jsou pro své vlastnosti také vhodnými kandidáty využitelnými v boji proti motolicím. Tato bakalářská práce shrnuje dosud známé informace, jak o přirozených inhibitorech produkovaných motolicemi, tak o těch syntetických inhibitorech, které byly uměle připraveny. Klíčová slova: Inhibitor, motolice, peptidáza, serpin, cystatin
|
|
|
Nonclassical noncovalent interactions in proteins and their importance for design of novel specific viral enzyme inhibitors
Kříž, Kristian ; Lepšík, Martin (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent) ; Kabeláč, Martin (oponent)
Nekovalentní interakce jsou zásadní pro fungování biologických systémů. Uplatňují se například při párování bazí DNA nebo při sbalování proteinů. Kromě klasických nekovalentních interakcí jako je např. vodíková vazba jsou v poslední době objevovány i nekovalentní interakce neklasické. Příklad takové interakce může být halogenová vazba, patřící mezi σ-dírové interakce, jejíž znalost se již používá pro optimalizaci a návrh medicínských přípravků. Otázka, kterou se zabývá tato práce, je, zdali také chalkogenová vazba, rovněž σ-dírová interakce, hraje roli při vazbě existujících virových inhibitorů. Dále je také předmětem zájmu, jestli je možné nebo do jaké míry lze tyto existující chalkogenové vazby vylepšit, tj. zvýšit afinitu k virovým proteinům, které váží. Několik komplexů proteinů s ligandy s geometrickým uspořádáním vhodným pro chalkogenovou vazbu bylo nalezeno v PDB (Protein Data Bank) databázi. Pomocí kvantově chemických výpočtů byla zjištěna pro modelové systémy odvozených z těchto krystalových struktur jejich interakční energie a závislost interakční energie na geometrii. Dále jsme sérií substitucí optimalizovali tyto modelové systémy směrem k silnější chalkogenové vazbě. Na základě těchto výsledků považujeme chalkogenovou vazbu za nadějnou neklasickou nekovalentní interakci, která by se...
|
|
|
Vývoj chemických regulátorů drah mikroRNA a RNAi
Bruštíková, Kateřina ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Pospíšek, Martin (oponent)
MikroRNA jsou nekódující RNA navozující sekvenčně specifickou inhibici genové exprese na posttranskripční úrovni. MikroRNA představují hlavní skupinu malých endogenních RNA v savčích buňkách. V současnosti je známo více než 2500 lidských mikroRNA, které potencionálně regulují více než 60% lidských genů kódujících proteiny. MikroRNA se účastní většiny buněčných procesů a změny v jejich expresi byly popsány u různých patologií, včetně rakoviny. V současnosti neexistuje žádná malá chemická sloučenina schopná efektivního ovlivnění aktivity dráhy mikroRNA. Nicméně, malé chemické sloučeniny představují skvělé nástroje pro výzkum procesů, ve kterých dráhy sekvenčně specifického umlčování RNA (RNA silencing) hrají roli. Navíc by mohly být využitelné i pro biotechnologické aplikace a mohly by mít i značný terapeutický potenciál. Tato práce je součástí širokého projektu, jehož konečným cílem je: (i) najít soubor malých molekul umožňujících stimulaci a inhibici drah sekvenčně specifického umlčování RNA a (ii) identifikovat případy, kdy se tyto dráhy vzájemně ovlivňují s jiných buněčnými drahami. Tato práce shrnuje výsledky prvních dvou fází projektu, vývoj vysoce výkonných metod testování s vysokou propustností a vysoce výkonné testování s vysokou propustností (high-throughput screening, HTS) dostupných...
|
host ::
RSS.