|
|
Ion Specific Hofmeister Effects on Peptides and Proteins
Hladílková, Jana ; Jungwirth, Pavel (vedoucí práce) ; Ettrich, Rüdiger (oponent) ; Horinek, Dominik (oponent)
Název práce: Iontově specifické hofmeisterovské efekty na peptidy a proteiny Autor: Ing. Jana Hladílková Katedra: Fyzikální a makromolekulární chemie Vedoucí doktorské práce: Prof. Pavel Jungwirth, DSc., ÚOCHB AV ČR E-mail vedoucího: pavel.jungwirth@uochb.cas.cz Abstrakt: V této dizertaci byla použita klasická molekulová dynamika s pokročilými metodami analýzy dat pro doplnění a zároveň objasnění jevů týkající se Hofmeisterovy řady iontů. V kombinaci se širokým spekterem experimentálních metod byly studovány jak reálné proteiny, tak i modelové systémy v roztocích hofmeisterovských solí. Cílem práce bylo identifikovat a kvantifikovat specifické interakce iontů s peptidy a proteiny, které způsobují výsledné hofmeistrovské řazení kationtů a aniontů, či které toto pravidlo porušují. Příkladem nehofmeisterovského chování je zrychlení enyzmatické reakce BHMT transferázy pomocí draselných iontů, zatímco ostatní běžné monovalentní kationty nemají tento efekt. Molekulové simulace nám umožnily určit a detailně popsat vazebné místo poblíž aktivního místa enzymu, které bylo později krystalograficky potvrzeno. Specificita pro draselný kation byla vysvětlena na základě hydratačních vlastností jednotlivých kationtů a interakcí se záporně nabitými rezidui aktivního místa. Naproti tomu pouze malý efekt monovalentních...
|
|
|
Computational study of short peptides and miniproteins in different environments
Vymětal, Jiří ; Vondrášek, Jiří (vedoucí práce) ; Svozil, Daniel (oponent) ; Berka, Karel (oponent)
Peptidy, kromě své biologické funkce, představují take důležité modely nesbalených, de- naturovaných nebo nestrukturovaných proteinů. Pobobně důležitými modely pro exper- imentální i teoretické studium sbalování proteinů jsou miniproteiny, jako např. Trp- cage. Chování peptidů i proteinů lze studovat v počítačových simulacích pomocí metod molekulární dynamiky, které umožnují sledovat děje v atomistickém rozlišení. Tyto metody však čelí však dvěma zásadním problémům - přesnosti používaných energetick- ých funkcí a nedostatečnému vzorkování konformačních stavů. V této disertaci jsem se zabýval oběma okruhy problémů. Vliv rozdílných, běžně používných energetických funkcí ("force fields") byl testován na modelu aminokyselinových dipeptidů. Žádná sada parametrů však nedokázala konzis- tentně reprodukovat konformační preference jednotlivých aminokyselin. Výsledky simu- lací byly mezi sebou srovnány a byly hledány příčiny jejich vzájemných odlišností. Abychom odhalili, jakým způsobem různé podmínky ovlivňují konformační stavy peptidů, zkoumali jsme vlastnosti aminokyselin v AAXAA peptidech. Simulace odhalily zásadní rozdíl ve vlivu tepelné a chemické denaturace (močovinou) na charakter a zastoupení konformací peptidů, stejně jako konformačních preferencí jednotlivých aminokyselin. K problematice vzorkování...
|
|
|
Separace peptidů na nové stacionární fázi na bázi cyklofruktanu, charakterizace separačního systému
Šímová, Veronika ; Kalíková, Květa (vedoucí práce) ; Janečková, Lucie (oponent)
Hydrofilní interakční kapalinová chromatografie se používá k separaci polárních látek jako alternativa k reverznímu módu HPLC, ve kterém jsou tyto látky obtížně separovatelné nebo mají velmi nízké retence. V současné době existuje mnoho komerčně dostupných stacionárních fází a další se stále vyvíjí. V této práci byly porovnávány separační a interakční vlastnosti chromatografických systémů se silikagelovou stacionární fází a se stacionární fází na bázi isopropylovaného cyklofruktanu za podmínek hydrofilní interakční kapalinové chromatografie. Byly optimalizovány metody pro separace směsí čtyř pentapeptidů a pěti nonapeptidů na těchto dvou stacionárních fázích. Následně byly studovány interakce, které se významně uplatňují v optimalizovaných separačních systémech modelem lineárních vztahů volných energií. Interakce významně ovlivňující retenci analytů na obou stacionárních fázích jsou interakce prostřednictvím vodíkové vazby a na stacionární fázi na bázi isopropylovaného cyklofruktanu také disperzní a elektrostatické interakce. Klíčová slova: peptidy, cyklofruktan, LFER, HILIC
|
|
|
Immunotherapy of HPV16 - associated cancers and regulation of antitumour immune response
Štěpánek, Ivan ; Reiniš, Milan (vedoucí práce) ; Lipoldová, Marie (oponent) ; Němečková, Šárka (oponent)
Úroveň exprese MHC I. třídy (MHC I) na povrchu nádorových buněk je často podceňována. Představuje však jeden z důležitých mechanismů, jak nádorové buňky unikají imunitnímu systému. To může přispět k selhání většiny protinádorových imunoterapií, které jsou většinou založrny na indukci cytotoxických lymphocytů. Epigenetické změny v promotorech genů účastnících se prezentace antigenů v kontextu MHC I. třídy mohou regulovat expresi povrchových MHC I molekul. Tímto způsobem mohou epigenetické modifikátory navodit expresi MHC I. třídy na nádorových buňkách a zviditelnit je tak pro CD8+ efektorové buňky. Mimoto epigenetické modulatory ovlivňují i buňky imunitního systému jako jsou dendritické buňky (DC). Neoplasie mohou uniknout imunitní odpovědi nejen změnami v nádorových buňkách, ale i díky působení imunoregulačních buněčných populací jako jsou (regulační T buňky) Treg. Tato práce se zaměřuje především na potenciální vakcíny založené na bázi DC proti nádorům associovaných s HPV 16 odlišných v expresi MHC I, kombinaci imunoterapie s aplikací epigenetických modifikátorů se zaměřením na DC, na dopad použití protilátky proti CD25 (využívané k depleci Treg) na Treg, NKT buňky a na růst nádorů. Výsledky získané z projektů zahrnutých v této disertační práci jsou důležité pro optimalizaci vakcinačních a kombinovaných...
|
|
|
Vliv peptidů a proteinů produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa na koagulaci
Barešová, Magdalena ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Janda, Václav (oponent)
Diplomová práce je zaměřena na objasnění mechanismů podílejících se na koagulaci peptidových a proteinových COM (Cellular Organic Matter) produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa a na popis jejich vlivu na koagulaci hydrofobní kaolínové suspenze. Na základě výsledků koagulačních pokusů bylo prokázáno, že účinnost koagulace COM peptidů/proteinů i kaolínových částic je silně závislá na hodnotě pH, která určuje nábojové charakteristiky peptidů/proteinů, kaolínu a produktů hydrolýzy koagulačního činidla a tedy i převládající mechanismy interakcí mezi nimi. Účinné koagulace a nejvyššího odstranění COM peptidů a proteinů bylo dosaženo v rozmezí pH 4-6 v důsledku nábojové neutralizace záporně nabitého povrchu peptidů/proteinů kladně nabitými produkty hydrolýzy železitého koagulačního činidla. Peptidy a proteiny za těchto reakčních podmínek také pozitivně ovlivnily koagulaci kaolínových částic. Jako dominantní mechanismy koagulace byly za těchto podmínek určeny nábojová neutralizace a adsorpce. Bylo prokázáno, že při nízkém koncentračním poměru COM peptidů/proteinů a koagulačního činidla (COM/Fe < 0,33) dochází ke koagulaci peptidů/proteinů v rozsahu pH 6-8 mechanismem adsorpce peptidů/proteinů na částicích hydratovaných oxidů železa, který popisuje elektrostatický patch model. Naopak při vysokém poměru...
|
|
|
Determination of structure and dynamics of biomolecules by theoretical calculations of NMR spectroscopic parameters
Benda, Ladislav ; Sychrovský, Vladimír (vedoucí práce) ; Munzarová, Markéta (oponent) ; Hrabal, Richard (oponent)
iii Abstrakt Název: Určování strukturních a dynamických vlastností biomolekul pomocí teoretických výpočtů parametrů spekter NMR Autor: Ladislav Benda, ladislav.benda@gmail.com Katedra/Ústav: Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i. Vedoucí doktorské práce: Dr. Vladimír Sychrovský, Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i., vladimir.sychrovsky@uochb.cas.cz Abstrakt: Předkládaná doktorská práce se zaměřuje na teoretické modelování parametrů spekter nukleární magnetické rezonance (NMR) v peptidech a nukleových kyselinách. Mo- delovány byly především závislosti NMR parametrů na molekulární struktuře a solvataci. Velký důraz byl kladen na porovnání vypočtených dat s experimentem. Studovanými modely byly především di-peptid l-alanyl-l-alanin (AA) a fosfátová skupina páteře nuk- leových kyselin. Na základě výpočtů se podařilo určit konformace všech tří nabitých forem AA v roztoku a vysvětlit experimentálně pozorované změny NMR parametrů při změnách pH. Byly kalibrovány závislosti NMR kros-korelovaných relaxačních rychlostí na geometrii molekuly AA. 31 P NMR parametry ve fosfátu nukleových kyselin byly systema- ticky modelovány v závislosti na konformaci a solvataci fosfátu. Navrhli jsme pravidla pro...
|
|
|
Applications of capillary electrophoresis in life sciences
Křížek, Tomáš ; Coufal, Pavel (vedoucí práce) ; Pacáková, Věra (oponent) ; Tůma, Petr (oponent)
Tomáš Křížek: Využití kapilární elektroforézy ve vědách o životě (Disertační práce) ABSTRAKT Tato práce se zabývá využitím kapilární elektroforézy ve dvou významných oblastech "věd o životě", konkrétně v proteomice a stanovení aktivity enzymů. V první části jsou studovány vlastnosti polymeru Pluronic F-127 jako separačního média v kapilární gelové elektroforéze. Byl zkoumán vliv termoasociace Pluronicu F-127 na selektivitu separace peptidů a aminokyselin, přičemž při teplotách pod, uvnitř a nad oblastí termoasociace žádný rozdíl v selektivitě pozorován nebyl. Funkce Pluronicu F-127 v kapilární gelové elektroforéze byla porovnána s dextranem, jakožto běžně používanou gelovou matricí. Výsledky ukazují, že Pluronic F-127 je výhodnějším médiem pro separace nízkomolekulárních bílkovin, protože poskytuje větší separační sílu při zachování nižší viskozity základního elektrolytu. Tato nižší viskozita usnadňuje výměnu základního elektrolytu po každém měření, což vede k výrazně vyšší opakovatelnosti pokusů. Dextran je na druhé straně díky své vyšší viskozitě vhodnější pro separace peptidových štěpů bílkovin, při kterých je zásadním parametrem vysoká účinnost separace. Druhá část práce je zaměřena na elektroforetická stanovení aktivity enzymů. Byla vyvinuta nová metoda separace N,N',N''-triacetylchitotriosy,...
|
|
|
Peptidové hormony ovlivňující příjem potravy a jejich analogy jako potenciální látky pro léčbu obezity
Nagelová, Veronika ; Maletínská, Lenka (vedoucí práce) ; Vybíral, Stanislav (oponent)
Obezita je v dnešní době významným celosvětovým zdravotním problémem. Každoročně se zvyšuje množství osob s obezitou (BMI > 30 kg . m-2 ) a nadváhou (BMI > 25 kg . m-2 ). Obezita není jen kosmetickým nedostatkem, ale vede k mnoha závažným zdravotním komplikacím, především ke kardiovaskulárním chorobám, metabolickým poruchám apod. Můžeme ji definovat jako nadměrné množství tělesné tukové tkáně. Její rozvoj je často ovlivněn energetickým příjmem, který převažuje nad energetickým výdejem. Mnohé studie se v současnosti zabývají vlivem různých látek, které by potenciálně mohly působit jako léky pro snižování hmotnosti. Peptidové hormony, jimiž se tato práce zabývá, můžeme rozdělit na dlouhodobě působící (leptin, inzulín, ghrelin) a krátkodobě působící (např. cholecystokinin, glukagonu podobný peptid 1, peptid YY, peptidy CART, melanokortinový systém, neuropeptid Y a hormon koncentrující melanin). Dále lze peptidy rozdělit podle jejich působení na příjem potravy na anorexigenní a orexigenní. Anorexigenní peptidy snižují příjem potravy, orexigenní působí opačně.
|
|
| |
|
|
Bioactive peptides as a component of anti-aging cosmetics
Jatzová, Katarína ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Muthný,, Tomáš (vedoucí práce)
Ageing is a natural part of every human life cycle. During ageing there are lots of changes in the organism. One of the main pillars of the cosmetics industry is the development of active compounds that are fighting signs of skin ageing. The components as bioactive peptides are considered to be promising anti-ageing products, mainly because of the possibility to precisely define their chemical structure and therefore achieve more effective biological targeting. One of the signs of skin ageing is the weakening of the connections between epidermal cells and the extracellular matrix, decreasing expression of adhesion molecules and molecular components of dermo-epidermal connection. The most abundant adhesive receptors in the skin are integrins. Their ligands are extracellular matrix molecules, e. g. laminin or fibronectin. The minimal recognition sequence of integrins receptors is the amino acid motif arginine- glycine- aspartic acid (RGD). This sequence is also very interesting in terms of cosmetic applications because it provides the ability to create new and effective bioactive peptides. The subject of present work is basic safety testing of four peptides with RGD motif. A sequence of three peptides was modified by addition of glycine amino acids, or alanine. The expected effect was to improve interaction with integrin receptors. In each of the sample, levels of endotoxin was determined in order to exclude any possible interfering effects on the viability of cells. Subsequently, in NIH3T3 mouse fibroblasts viability was monitored by MTT assay and morphology. The quantity of obtained protein had been determined to increase data interpretation relevance.
|
host ::
RSS.