|
|
Role WSS1 proteasy v DNA reparačních procesech kvasinkové buňky.
Adámek, Michael ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Zachování integrity DNA je v průběhu života kritické pro každý živý organismus. Organismy si proto vyvinuly mnoho způsobů, jak detekovat a opravit různé typy poškození DNA, způsobené endogenními i exogenními vlivy, vyúsťující dále v replikační stres. Chyby v těchto opravných mechanismech mohou vést k závažným lidským onemocněním, jako jsou neurologické poruchy, familiární druhy onkologických onemocnění nebo vývojové syndromy. V této diplomové práci byla zkoumána funkce kvasinkového proteinu Wss1, metaloproteasy, která se podílí na nedávno objevené DNA opravné dráze, která proteolyticky odstraňuje proteiny kovalentně zachycené na zuje silnou negativní interakci s jinou proteasou opravující DNA, Ddi1, přičemž bylo objeveno, že kvasinkový kmen postrádající současně geny je hypersenzitivní na hydroxyureu. Hydroxyurea inhibuje ribonukleotidreduktasu, čímž v konečném důsledk způsobuje zastavení buňky v fázi buněčného cyklu. V rámci této diplomové práce byly na základě předchozích studií provedeny tzv. "rescue" experimenty s různými variantami Wss1, postrádajícími jednotlivé domény či obsahujícími bodové aminokyselinové záměny. Tyto experimenty následně posloužily k posouzení účasti jednotlivých domén proteinu Wss1 v odpovědi na replikační stres vyvolaný hydroxymočovinou.
|
|
|
Analysis of secretome from Trichobilharzia regenti cercariae and characterisation of selected peptidases
Konečný, Lukáš ; Kašný, Martin (vedoucí práce) ; Horn, Martin (oponent)
(česky): Motolice Trichobilharzia regenti je neurotropní parazit ptáků z rodiny Schistosomatidae. Cerkárie, invazivní stadium těchto motolic, využívají k aktivní penetraci hostitele exkrečně-sekreční produkty, které obsahují proteolytické enzymy schopné narušit tkáně hostitele zaručit tak úspěšný přenos. Nejvíce zastoupeným enzymem zodpovědným za penetraci cerkárií lidské schistosomy S. mansoni je cerkáriová elastáza. Tato serinová peptidáza je dobře známá pro degradaci kožních proteinů jako je elastin, keratin, kolagen nebo laminin, avšak, aktivní exprese ortologu tohoto enzymu nebyla u rodu Trichobilharzia nikdy prokázána. Z tohoto důvodu panovalo pevné přesvědčení, že cerkárie T. regenti používá k invazi hostitele zejména cysteinové peptidázy, zvláště katepsiny, které byly opakovaně identifikovány v tomto životním stádiu. Abychom posílili tuto hypotézu. inkubovali jsme cerkárie T. regenti v sestavě využívající kachní kůži jakožto stimulant pro vyprázdnění penetračních žláz. Získané ESPs byly analyzovány hmotnostní spektrometrií a poprvé se nám tak podařilo identifikovat proteinovou formu cerkáriové elastázy T. regenti. Produkce aktivního rekombinantního proteinu se bohužel nezdařila v bakteriálním ani kvasinkovém expresním systému, nicméně, naše sekretomická studie společně s dodatečnou qPCR...
|
|
|
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...
|
|
|
Nestrukturní proteiny virů Zika a Dengue s enzymovou aktivitou.
Krýsová, Eliška ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Viry Zika a Dengue kódují vlastní enzymy, které jsou aktivní v různých stádiích replikačního cyklu. NS3, NS5 protein a jejich kofaktory hrají nepostradatelnou roli ve fungování flavivirů. I když byly struktury těchto proteinů již vyřešeny, jejich vlastnosti jsou prozkoumány jen částečně a mnoho aspektů ohledně jejich funkce zůstává nevyřešeno. Hlavními tématy této práce je úloha NS3 a NS5 proteinu v životním cyklu virů Zika a Dengue, sestřih polyproteinového prekurzoru, samotná replikace a interakce těchto enzymů s dalšími strukturními a nestrukturními proteiny. NS3 a NS5 protein mají mnoho enzymatických aktivit strukturně i funkčně oddělených, což je činí zajímavými z hlediska výzkumu autoaktivace, interakce funkčních domén a proteinů mezi sebou. Jelikož jsou infekce viry Zika a Dengue stále velmi vážným problémem, je nezbytné co nejlépe pochopit molekulární mechanismy jejich replikace. Klíčová slova: proteasa, polymerasa, Zika, Dengue, sestřih polyproteinů, protivirová terapie
|
|
|
Ddi1-like proteins: a novel family of retroviral-like aspartyl proteases
Šmilauerová, Kristýna ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Šmahel, Michal (oponent)
Ubikvitin-proteasomový systém je jedním z klíčových procesů podílejících se na udržení homeostáze buňky. Jeho hlavním úkolem je degradovat poškozené, špatně sbalené či nepotřebné proteiny. Podílí se ale také na celé řadě dalších procesů jako jsou například opravy DNA, regulace buněčného cyklu či signalizace. Celý systém se skládá z mnoha komponent, které jsou vzájemně úzce regulovány. Jednou ze skupin účastnících se ubikvitin- proteasomového systému jsou tzv. proteasomové adaptorové proteiny. Ty rozpoznávají substráty určené k degradaci a transportují je k proteasomu - místu degradace. Mezi tyto proteiny se řadí i rodina Ddi1 podobných proteinů (z angl. DNA damage-inducible protein 1), která se vyznačuje doménou podobnou retrovirovým aspartátovým proteasam. Biologické funkce této proteinové rodiny jsou objasněny jen částečně, a to zejména u Ddi1 pocházející z kvasinky Sacharomyces cerevisiae, a jsou proto předmětem aktivního výzkumu. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky a publikované informace o této proteinové rodině, popisuje její obecné charakteristiky, známé funkce, zasazuje je do kontextu buněčných procesů a tím poukazuje na další možné směry výzkumu.
|
|
|
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.
|
|
|
Cathepsins L of Diplostomum pseudospathaceum cercariae
Perháčová, Terézia ; Mikeš, Libor (vedoucí práce) ; Hartmann, David (oponent)
Táto štúdia sa zaoberá cysteínovými peptidázami cerkárií motolice Diplostomum pseudospataceum. Naväzuje na doterajší výskum, ktorý u cerkárií biochemicky a hmotnostnou spektrometriou potvrdil prítomnosť cysteínovej peptidázy o veľkosti približne 24 kDa a postuloval jej histolytickú funkciu pri penetrácií tkanív cerkáriami. Pri pokuse o purifikáciu danej peptidázy a charakterizáciu jej peptidolytickej aktivity bolo zistené, že v homogenáte cerkárií sa nachádza viac rôznych cysteínových peptidáz, líšiacich sa ich pI. Podľa peptidolytickej aktivity a testov jej inhibície ide o cathepsin L- like peptidázy, so širokým spektrom pH v ktorom sú aktívne a optimom aktivity pri slabo kyslom až neutálnom pH. Pomocou degenerovaných primerov vytvorených na základe konzervovaných miest cysteínových peptidázbola získaná čiastočná sekvencia troch génov pre katepsíny L D. pseudospathaceum (DpCL1, 2 a 3). Následne boli získané kompletné sekvencie génov DpCL2 a 3 a čiastočná sekvencia bez 5' konca DpCL1 pomocou RACE PCR. Pre potvrdenie funkcie daných peptidáz bol uskutočnený pokus imunolokalizovať ich. Predpoklad bol, že sa nachádzajú v penetračných žľazách. Preliminárne výsledky naznačujú, že by sa niektoré z katepsínov mohli nachádzať tiež v črevách cerkárií. Pre detailnejšiu biochemickú charakterizáciu a...
|
|
|
Proteolytický systém krevniček rodu Schistosoma
Bakardjieva, Marina ; Mareš, Michael (vedoucí práce) ; Dvořák, Jan (oponent)
Krevničky rodu Schistosoma jsou parazitické motolice způsobující onemocnění zvané schistosomóza, které postihuje přes 200 milionů lidí v tropech a subtropech. Dospělé krevničky žijí v cévách člověka a živí se krví. Pro růst, vývoj a rozmnožování krevniček jsou zásadní živiny získané degradací hlavního krevního proteinu hemoglobinu. Za jeho trávení zodpovídá proteolytická výbava trávicího traktu kevniček, která je tvořena sadou enzymů z tříd cysteinových a aspartátových proteáz a metaloproteáz, které mají komplementární specifitu. Proteolytické enzymy hrají důležitou roli i při dalších procesech jako je průnik krevniček do hostitele, migrace tkáněmi, překonání imunitního systému a modulace zánětu. Mezi významné proteázy, které se účastní těchto procesů patří enzymy ze třídy serinových a cysteinových proteáz. Vzhledem k tomu, že proteolytický systém je nezbytný pro životaschopnost krevniček, je v současné době předmětem intenzivního výzkumu zaměřeného na vývoj nových vakcín a chemoterapeutik pro léčbu schistosomózy. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Strukturní a funkční analýza katepsinu B1 z krevničky Schistosoma mansoni
Jílková, Adéla ; Mareš, Michael (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Mikeš, Libor (oponent)
Schistosomóza je závažné infekční onemocnění postihující více než 200 milionů lidí v oblasti tropů a subtropů. Původcem je parazit krevnička, který žije v cévách člověka a živiny získává degradací hemoglobinu z krve hostitele působením trávicích proteas. V současnosti je k dispozici pouze jediný lék proti schistosomóze a hrozba vzniku rezistence vyvolává potřebu vývoje nových terapeutik. Katepsin B1 (SmCB1) je klíčovou trávicí proteasou krevničky střevní (Schistosoma mansoni) a představuje cílovou molekulu pro terapeutický zásah. Tato práce podává komplexní charakterizaci SmCB1 zaměřenou na vztah struktury a aktivity a na inhibiční regulaci s využitím šesti vyřešených krystalografických struktur molekulárních forem a komplexů SmCB1. SmCB1 je syntetizován ve formě neaktivního zymogenu, ve kterém N-koncový propeptid působí jako přirozený intramolekulární inhibitor blokující aktivní místo. Detailní biochemickou a strukturní analýzou byl identifikován nový unikátní mechanismus procesu aktivace zymogenu, při kterém je propeptid odštěpen, a byla popsána regulace tohoto procesu pomocí glykosaminoglykanů. Studium proteolytické aktivity SmCB1 prokázalo, že se jedná o enzym působící jako endopeptidasa i exopeptidasa a představuje tak účinný nástroj pro trávení hemoglobinu hostitele. Významná část práce se...
|
|
|
Serinová proteasa SmSP2 z krevničky Schistosoma mansoni
Leontovyč, Adrian ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Krevnička Schistosoma mansoni patří k nejvýznamnějším lidským parazitům. Proteolytický systém schistosomy je klíčový pro její interakci s hostitelem, proto se v poslední době staly některé proteasy potenciálním cílem terapeutického zásahu. Tato práce se zabývá dosud nepopsanou serinovou proteasou SmSP2, jejíž biologická funkce je dosud neznámá. Tato proteasa je též zajímavá extrémně vysokým expresním profilem u vývojových stádii parazitujících člověka. V rámci této diplomové práce byla rekombinantní SmSP2 exprimována v prokaryotickém i eukaryotickém expresním systému (E. coli a P. pastoris) a purifikována pomocí chromatografických metod. Byly připraveny polyklonální protilátky proti SmSP2. Byly optimalizovány podmínky pro refolding SmSP2 a byla provedena základní biochemická charakterizace. Substrátová preference pro jednotlivé aminokyseliny v P1 - P4 pozicích byla určena pomocí kombinatoriální knihovny syntetických fluorogenních peptidů (PS-SCL).
|
host ::
RSS.