|
|
Study of function and molecular architecture of fungal nitrilases applicable in biocatalysis
Veselá, Alicja Barbara ; Martínková, Ludmila (vedoucí práce) ; Macek, Tomáš (oponent) ; Teisinger, Jan (oponent)
Nitrilasy jsou enzymy katalyzující hydrolýzu nitrilů na příslušné karboxylové kyseliny a amonné ionty. Tyto enzymy mohou nalézt využití v biokatalýze a bioremediaci pro vyšší nenáročnost, bezpečnost a jednoduchost takto katalyzovaných reakcí před konvenčními metodami hydrolýzy nitrilů. V této práci byly pomocí metody prohledávání databazí vybrány sekvence hypotetických fungálních nitrilas. Jako templáty posloužily aminokyselinové sekvence fungálních nitrilas již dříve charakterizovaných v naší laboratoři. Následně byly nové syntetické geny spolu se zbylými geny z naší nitrilasové knihovny exprimovány v E. coli a poté byly porovnány jejich substrátové specifity a podobnost sekvencí. Arylacetonitrilasy z hub Arthroderma benhamiae (NitAb) a Nectria haematococca (NitNh) byly purifikovány a charakterizovány; byly stanoveny jejich substrátové specifity, kinetické parametry, pH a teplotní profily a velikost podjednotek. NitAb a NitNh spolu s dalšími rekombinantními fungálními nitrilasami byly použity pro hydrolýzu vysokých koncentrací (R,S)-mandelonitrilu v jedné dávce nebo s postupným dávkováním substrátu. Ze studovaných enzymů nitrilasa z Aspergillus niger vykázala nejlepší enantioselektivitu (e.e. pro (R)-mandlovou kyselinu až 97,6 %) a produktivitu enzymu v sušině (až 40 g gsuš -1 ). NitAb byla pouze mírně...
|
|
|
Substrátová specifita adenylačních domén synthetas v sekundárním metabolismu.
Vobruba, Šimon ; Janata, Jiří (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Klíčovým krokem biosyntézy linkosamidových antibiotik je kondenzace řízená oligomerním enzymem linkosamidsyntetázou (LS). Tento unikátní enzym katalyzuje spojení aminokyselinové a aminocukerné složky obou linkosamidů - linkomycinu a celesticetinu. Jednou z nejdůležitějších komponent LS je adenylační doména rozpoznávající a aktivující aminokyselinové prekurzory. Substrátová specifita adenylační domény je určena souborem 10 aminokyselinových zbytků, nazývaných neribozomální kód, jejichž postranní řetězce jsou v kontaktu se substrátem. Homologní adenylační domény LmbC z biosyntézy linkomycinu a CcbC z biosyntézy celesticetinu aktivují odlišné aminokyselinové prekurzory (2S,4R)-4-propyl-L-prolin (PPL) resp. L-prolin. V první části práce byl experimentálně otestován vliv vybraných aminokyselinových zbytků neribozomálního kódu LmbC na substrátovou specifitu celé domény. Byly určeny aminokyselinové zbytky, jejichž postranní řetězce mají největší význam pro preferenci PPL substrátu oproti L-prolinu: G308, A207 a L246. V druhé části práce byl posuzován vliv dvojitých mutací v neribozomálním kódu LmbC a CcbC na substrátovou specifitu obou domén. Byly připraveny a biochemicky charakterizovány domény LmbC G308V + A207F a CcbC V306G + F205A. Výsledky obou bloků experimentů přinesly nové důkazy pro platnost homologních...
|
|
|
Sekretované proteasy motolice jaterní a jejich interakce s endogenním inhibitorem
Buša, Michal ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Ryšlavá, Helena (oponent)
Motolice jaterní (Fasciola hepatica) je jeden z nejvýznamnějších parazitů hospodářských zvířat, který infikuje i člověka. Proteolytický systém motolic je klíčový pro jejich interakci s hostitelem a proto představuje potenciální molekulární cíl pro vývoj nových vakcín. Diplomová práce byla zaměřena na proteasy sekretované dospělci F. hepatica a nový proteasový inhibitor FheCy2 z rodiny cystatinů. Proteolytická aktivita sekretovaných proteas byla analyzována pomocí: (a) chromogenních proteinových substrátů a fluorogenních peptidových substrátů, (b) selektivních proteasových inhibitorů, (c) fluorescenční aktivitní značky umožňující vizualizaci proteas. Tyto výsledky ukázaly, že sekretované proteasy jsou cysteinové proteasy papainové rodiny, které patří mezi katepsiny typu L a B. V enzymologických testech bylo prokázáno, že FheCy2 je účinným inhibitorem těchto proteas. Lze předpokládat, že FheCy2 se účastní fyziologické regulace endogenních proteas sekretovaných dospělci F. hepatica, což z něj činí atraktivní protein pro vakcinační studii. Klíčová slova: motolice jaterní, katepsiny, proteolytická aktivita, substrátová specifita, inhibitory proteas
|
|
|
Charakterizace rekombinantních cathepsinů B ptačí schistosomy Trichobilharzia regenti
Dvořáková, Hana ; Mikeš, Libor (vedoucí práce) ; Dvořák, Jan (oponent)
Tato studie se zabývá rekombinantními cysteinovými peptidázami - cathepsiny B - původem z ptačí schistosomy Trichobilharzia regenti, která je jedinečná v rámci celé čeledě pro svoji schopnost migrovat nervovou tkání až do míst konečné lokalizace. Peptidázy napomáhají invazi tohoto parazita do hostitele, migraci ve tkáni, degradaci hostitelských proteinů a pravděpodobně také úniku před hostitelským imunitním systémem. Tato práce navazuje na výzkum prováděný pracovníky Katedry parazitologie Přírodovědecké fakulty Karlovy Univerzity a měla za cíl prohloubit charakteristiku rekombinantních cathepsinů B původem z T. regenti. U T. regenti byly již dříve charakterizovány 2 cysteinové peptidázy cathepsin B1 (TrCB1) a cathepsin B2 (TrCB2). TrCB1 je lokalizován ve střevě schistosomul a je pravděpodobně zodpovědný za trávení. TrCB2 byl nalezen v postacetabulárních žlázách cerkárií a zřejmě napomáhá při penetraci. Rekombinantní pro-cathepsiny B (izoformy TrCB1.1 a TrCB1.4 a dále TrCB2) byly získány expresí v systému P. pastoris. Byl rovněž proveden pokus o produkci rekombinantní izoformy TrCB1.6, jehož cystein aktivního místa je nahrazen glycinem, v kvasinkovém systému Pichia pastoris. Zatímco TrCB2 byl schopen se sám aktivovat za podmínek expresního media, TrCB1.1 a TrC1.4 zymogeny byly efektivně aktivovány...
|
|
|
Katepsin L z klíštěte obecného: analýza proteolytické aktivity a její regulace
Talacko, Pavel ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Ryšlavá, Helena (oponent)
Klíště obecné (Ixodes ricinus) je parazit sající krev, jehož význam spočívá v přenosu patogenů způsobujících klíšťovou encefalitidu nebo lymskou boreliosu. Při trávení proteinů z krve hostitele hrají důležitou roli katepsinové proteasy. Tyto proteiny jsou zajímavé jako antigeny pro vývoj protiklíštěcích vakcín. Tato práce se zabývá katepsinem L z klíštěte obecného, konkrétně isoenzymy IrCL1 a IrCL3. IrCL1 byl exprimován v kvasinkách Pichia pastoris a chromatograficky purifikován z expresního media. Byla určena substrátová specifita IrCL1 pomocí štěpení (a) peptidových fluorogenních substrátů, (b) proteinových substrátů analyzovaných hmotnostní spektrometrií. Proteolytická aktivita IrCL1 byla modulována interakcí s glykosaminoglykany, která ovlivňuje aktivitní pH optimum. Dále byl připraven proteolyticky aktivní mutant IrCL1 s redukovaným počtem N-vázaných oligosacharidů vhodný pro krystalizační experimenty. IrCL3 byl exprimován v Escherichia coli, refoldován a aktivován do funkční formy. Proteolytická aktivita IrCL3 v řadě aspektů připomíná IrCL1 včetně substrátové specifity, kyselého pH optima a modulační interakce s glykosaminoglykany. Klíčová slova: cysteinové proteasy, katepsin L, klíště Ixodes ricinus, substrátová specifita, proteolytická aktivita
|
|
|
Prolylendopeptidasa z klíštěte Ixodes ricinus
Petrvalská, Olívia ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Ryšlavá, Helena (oponent)
Klíšťata jsou významnými parazity a vektory patogenů. Na území České republiky je klíště obecné (Ixodes ricinus) nejrozšířenějším druhem, který přenáší lymskou boreliózu a klíšťovou encefalitidu. Proteasy klíšťat jsou potenciální molekulární cíle pro vývoj nových vakcín proti těmto parazitům. Tato práce se zaměřuje na biochemickou analýzu prolylendopeptidasy z klíštěte obecného, která dosud nebyla studována. Prolylendopeptidasa byla detekována v extraktu ze střevní tkáně klíštěte pomocí jednak měření enzymové aktivity a dále vizualizací na elektroforéze SDS-PAGE metodou fluorescenčního afinitního značení. Prolylendopeptidasa se pravděpodobně účastní procesu proteolytického trávení krevních proteinů, protože její specifická aktivita byla nejvyšší ve střevní tkáni a tato aktivita vzrůstala v průběhu procesu sání a zpracování potravy. Biochemická analýza ukázala, že enzymová aktivita prolylendopeptidasy je (1) závislá na volném cysteinovém zbytku v blízkosti aktivního místa, (2) optimální v oblasti pH 8-9, (3) selektivně inhibována peptidovými inhibitory Z-Ala-Pro-CMK a Z-Pro-Pro-CHO. Klíčová slova: prolylendopeptidasa, proteolýza, enzymová aktivita, substrátová specifita, klíště
|
host ::
RSS.