|
|
Produkce a charakterizace lidského inhibitoru C1 a rekombinantních proteinů z Plasmodium falciparum PfMSP3.1 pro strukturní studia
Čápová, Kateřina ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Heidingsfeld, Olga (oponent)
PfMSP3.1 je jedním z povrchových proteinů intracelulárního parazita Plasmodium falciparum, který způsobuje malárii. Protein v rámci strategie úniku parazita před imunitním systémem lidského hostitele váže jeden z regulátorů systému komplementu - C1 inhibitor. Zjištění přesného místa vazby a jeho strukturální stanovení by napomohlo k pochopení interakce mezi parazitem a hostitelem, která je důležitá pro rozvoj nemoci, a tím i pro návrh možné terapie. V teoretické části práce je přiblížen životní cyklus Plasmodia falciparum, role vývojového stádia parazita zvaného merozoit, jeho povrchových proteinů a s tím i přímo merozoitového povrchového proteinu 3 při napadání červených krvinek parazitem. Dále je v ní stručně popsán systém komplementu, jeho aktivace a regulace. Experimentální část zahrnuje klonování plasmidů pro tvorbu C1 inhibitoru a různých forem povrchového proteinu merozoitu PfMSP3.1, transfekci S2 hmyzích buněk těmito plasmidy, následnou expresi proteinů v S2 buňkách a jejich purifikaci. V druhé polovině experimentální části byly provedeny pokusy o vytvoření komplexů C1 inhibitoru s jednotlivými formami povrchového proteinu merozoitu PfMSP3.1 a krystalizaci tohoto proteinu. Klíčová slova Proteinová exprese, inhibice enzymů, krystalizace proteinů, malárie. komplement, C1 inhibitor
|
|
|
Synthesis and characterization of binding ligands for the study of targeted lysosomal protein degradation
Sidej, Natan ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Baszczyňski, Ondřej (oponent)
Cílená degradace proteinů je novým konceptem chemické biologie, jehož základy byly položeny zhruba před 20 lety. Ústřední myšlenka konceptu spočívá v tom, že namísto potlačování aktivity vybraných proteinů pomocí jejich nízkomolekulárních inhibitorů můžeme sestrojit molekulární nástroje, kterými hostitelský organismus dokážeme donutit ke zničení těchto cílových proteinů prostřednictvím jeho přirozených degradačních drah. Tato diplomová práce se zabývá přípravou biokompatibilních polymerních konjugátů zvaných "iBodies", které budou použity pro indukci cílené lysosomární degradace dvou modelových enzymů, fibroblastového aktivačního proteinu α a glutamátkarboxypeptidasy II. V rámci této práce byly standardními metodami organické syntézy připraveny a následně plně charakterizovány celkem čtyři nízkomolekulární ligandy. První dva jsou deriváty mannosa-6-fosfonátu, které slouží jako spouštěče degradace proteinů skrze buněčnou endosomální-lysosomální degradační dráhu. Zbylé dva jsou známými a potentními inhibitory vybraných modelových enzymů, které budou v rámci této práce využity jako cílící ligandy. Připravené sloučeniny byly následně použity pro syntézu celkem osmi poly-N-(2- hydroxypropyl)methakrylamidových konjugátů zvaných iBodies. Tyto polymerní konjugáty byly následně plně charakterizovány...
|
|
|
Functional Characterization of SCFFBXO38 Ubiquitin Ligase-dependent Protein Degradation
Dibus, Nikol ; Čermák, Lukáš (vedoucí práce) ; Konvalinka, Jan (oponent) ; D´Angiolella, Vincenzo (oponent)
Ubikvitin ligázy jsou zodpovědné za specifické rozpoznání proteinů určených k odstranění pomocí proteazomu. Cílem našeho projektu byla molekulární a funkční charakterizace ubikvitin ligázy SCFFBXO38 . Podobně jako u mnoha jiných není její biologická funkce dosud podrobně objasněna, přestože se jedná o jedinou ubikvitin ligázu, jejíž mutace vedou k rozvoji distální formy svalové atrofie. V první části našeho projektu jsme identifikovali nové substráty této ubikvitin ligázy, a to jaderné proteiny ZXDA a ZXDB, jejichž funkce není dosud popsána. Pomocí genetických a biochemických metod jsme prokázali, že proteiny ZXDA/B jsou pozitivními regulátory integrity centromerického chromatinu, a že experimentální inaktivace ubikvitin ligázy SCFFBXO38 vede ke stabilizaci proteinů CENP-A a CENP-B v oblasti centromer, a to v závislosti na ZXDA/B. Ve druhé části projektu jsme se zaměřili na analýzu myšího modelu s delecí genu Fbxo38. Prokázali jsme, že ztráta Fbxo38 vede k poruchám růstu, které postihují různé orgány včetně samčí reprodukční soustavy. Podrobnou histologickou analýzou jsme odhalili patologické změny v semenotvorných kanálcích doprovázené nižší produkcí spermií a sníženou fertilitou. Dále jsme ukázali, že FBXO38 je funkčně exprimována v Sertoliho buňkách, které jsou nezbytným regulátorem...
|
|
|
Studium proteas virů Zika a Dengue
Novotný, Pavel ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Vondrášek, Jiří (oponent)
Zika a Dengue jsou flaviviry šířící se v lidských populacích obývající tropické oblasti skrze komáří mezihostitele. Flaviviry způsobují horečky, které se mohou v případě Dengue rozvinout až do život ohrožující hemorrhagické formy. Existuje možná souvislost mezi těhotnými ženami nakaženými virem Zika a zvýšeným rizikem vzniku mikrocefalie u novorozenců. Flavivirové horečky se v dnešní době léčí hlavně symptomaticky, nicméně je zde snaha o vývoj látek blokující životní cyklus virů a jejich šíření v organismu. Vhodným cílem takových látek jsou specifické virové enzymy, například flavivirová proteasa. Tato serinová proteasa chymotrypsinového typu je tvořena heterodimerem flavivirových nestrukturních proteinů NS2B a NS3. Doména NS3 obsahuje také helikasu, tu je však možné pro studii samotné proteasy rekombinantně odstranit. Protein NS2B je transmembránový, s doménou NS3 však interaguje pouze hydrofilní, 40 aminokyselinový peptid. Ten funguje jako chaperon a podílí se na vazbě substrátu v aktivním místě. V této práci bylo studováno šest variant rekombinantních proteinů obsahující aktivační peptid NS2B a proteasovou doménu NS3. Tyto proteiny byly exprimovány a purifikovány. Čtyři varianty byly charakterizovány v enzymologických studiích, včetně testování možných inhibitorů. Toto testování odhalilo...
|
|
|
Klonování, charakterisace a exprese mutantů lidské serinracemasy
Nováková, Ilona ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Brynda, Jiří (oponent)
AAbbssttrraakktt Lidská serinracemasa (hSR) je cytosolický enzym využívající pyridoxal-5'-fosfát, který je lokalizován v centrální nervové soustavě. Syntetizuje D-serin, aminokyselinu, jež je endogenním koagonistou N-methyl-D-aspartátových (NMDA) receptorů a hraje tak v mozku klíčovou roli v excitační neurotransmisi. Lidská serinracemasa je tudíž slibným cílem při léčbě neurodegenerativních onemocněních spojených s NMDA receptory. Zatím však bylo identifikováno jen málo specifických inhibitorů a krystalová struktura hSR byla vyřešena teprve nedávno. Rozhodli jsme se tedy pomocí náhodné mutageneze určit aminokyselinové zbytky klíčové pro aktivitu enzymu. O zbytku Ser 84 je známé, že se spolu s Lys 56 podílí na katalýze. Poté, co jsme analyzovali mutanta S84G/P111L lidské serinracemasy, který si zachovával schopnost konvertovat L-serin na pyruvát, jsme syntetizovali a charakterizovali mutantní hSR S84G, abychom mohli vyloučit případný vliv mutace P111L. KKllííččoovváá sslloovvaa:: D-serin; Serinracemasa; Enzymy závislé na PLP; Mutageneze; Racemasy
|
|
|
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:...
|
|
|
Expression and characterisation of homologs of human glutamate carboxypeptidase II
Bäumlová, Adriana ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Český abstrakt Glutamátkarboxypeptidasa II (GCPII, EC 3.4.17.21) je membránové vázaný glykoprotein který patří do rodiny metalopeptidas M28. Pro tento enzym byly nalezeny dva fysiologické substráty. Prvním z nich je N-acetyl-aspartyl glutamát (NAAG), který slouží jako neurotransmiter v lidském mozku a GCPII při jeho štěpení produkuje volný glutamát do synapse. Nadbytečný glutamát může být cytotoxický a v důsledku vést k excitotoxické smrti nervových buněk. Bylo prokázáno, že inhibice této aktivity má neuroprotektivní účinek. Proto byla inhibice GCPII navržena jako možný terapeutický cíl při léčení neurologických chorob, ve kterých dochází k vytváření nadbytečného glutamátu. Druhým substrátem je polygamaglutamylfolát, je prekursorem kyseliny listové, která je nezbytná pro růst a vývoj buněk. GCPII odštěpuje glutamát z folátů v potravinách a tím usnadňuje jejich absorpci v tenkém střevu. Ačkoli je biologická role GCPII známa jen v mozku a tenkém střevu, prostata je další tkání, ve které GCPII hraje důležitou roli. GCPII byla popsána jako marker nádorů prostaty, protože se vyskytuje na membránách nádorových buněk. Jedná o transmembránový protein II. typu, navíc enzymově aktivní, který prochází internalizací: všechny tyto vlastnosti z něj vytvářejí velmi slibný nástroj pro specifickou protinádorovou terapii....
|
|
|
Sestřihové varianty genu GCPII a jejich role v nádorovém bujení
Jindrová, Helena ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Liberda, Jiří (oponent)
Alternativním sestřihem mRNA může vznikat z jediného eukaryotického genu několik různých proteinů s odlišnou sekvencí aminokyselin, strukturou, a tedy i funkcí. Tento jev je složitě regulován. Může hrát významnou roli v nádorovém bujení. Například u alternativního sestřihu osteopontinu byl prokázán jeho vliv na metastazování a progresi nádoru prsu. Glutamátkarboxypeptidasa II (též prostatický specifický membránový antigen) se vyskytuje ve zvýšeném množství ve zdravé i nádorové prostatické tkáni. Je známo několik jejích sestřihových variant. U některých z nich byla zkoumána souvislost mezi jejich přítomností a postupem karcinomu prostaty v pacientech pomocí kvantitativního RT-PCR. O expresi dalších sestřihových variant nejsou zatím k disposici žádné přesnější údaje. Mezi ně patří varianty s vynechaným exonem 6 anebo exonem 18. Cílem této práce bylo určit množství právě těchto delecí v několika biologických vzorcích. Za pomoci kvantitativní polymerasové řetězové reakce bylo stanoveno množství delecí exonu 6 a exonu 18 v cDNA kódující prostatický specifický membránový antigen ze vzorků tkání pacientů s benigní prostatickou hyperplazií, nádorem prostaty a z buněčné linie odvozené od karcinomu prostaty. Zároveň bylo stanoveno množství delecí v jednotlivých sestřihových variantách tohoto proteinu, které...
|
|
| |
|
|
Expression, characterisation and biological role of Ddi II, putative protein partner of proteasomal complex
Sivá, Monika ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Homeostáze vnitřního prostředí buňky je vysoce regulována souborem procesů, mezi které patří i degradace nežádoucích proteinů v buňce pomocí proteasom-ubikvitinového systému. Tento systém se skládá z řady navazujících dějů. Nejdřív je substrát díky specifickým enzymům posttranslačně označen ubikvitinem, následně je transportován a degradován v proteasomu. Rozpoznání substrátu proteasomem může být buď přímé díky proteasomálním receptorům nebo nepřímé pomocí tzv. přenosových proteinů. Tyto přenašeče vážou ubikvitinem označený substrát, který transportují k 19S podjednotce proteasomu. Po navázání se k 19 S proteasomu uvolní substrát do proteasomální kavity, kde je následně degradován. Funkce přenosových proteinů je podmíněna dvoudoménovým uspořádaním. Na N- terminálním konci je tzv. UBL doména "ubiquitin-like domain", která interaguje s proteasomem, a C-terminální konec se vyznačuje alespoň jedním ze skupiny motivů interagujících s ubikvitinem, který váže polyubikvitinový řetězec substrátu. Tato práce se zaměřuje na "DNA damage-inducible protein homolog 2" (Ddi2), protein, který pravděpodobně patří do této skupiny "přenašečů" v lidském organizmu, a na jeho případnou interakci s protesomální podjednotkou PSMD2. UBL doména lidského Ddi2 a protein PSMD2 byly rekombinantně připraveny v bakteriálním expresním...
|
host ::
RSS.