|
|
Studium role konformace N-konce řetězce B insulinu ve vazbě na insulinový receptor
Kosinová, Lucie ; Žáková, Lenka (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Insulin je významný peptidový hormon slinivky břišní. Jeho základní funkcí v organismu je regulace vstupu molekul glukosy do buněk, čímž ovlivňuje metabolismus sacharidů a následně i proteinů a lipidů. Nedostatek insulinu, ať už částečný nebo úplný, vyvolává komplexní onemocnění diabetes mellitus. Podle Mezinárodní diabetologické federace (IDF) žilo v roce 2012 na naší planetě 371 milionů lidí ve věku 20-79 let trpících touto chorobou. Diabetes se tak stává celosvětovým zdravotně sociálním problémem a důležitost jeho výzkumu stále roste. Při interakci insulinu s insulinovým receptorem dochází v molekule insulinu ke konformačním změnám, ke kterým patří i přechod N-konce řetězce B insulinu mezi stavem T a R. Význam těchto dvou konformací nebyl doposud objasněn a zůstává předmětem intenzivního výzkumu. V této práci bylo celkovou chemickou syntézou připraveno celkem pět nových insulinových analogů - AibB3-insulin, AibB5-insulin, AibB8-insulin, D-ProB8- insulin a N-MeAlaB8-insulin. Všechny analogy byly připraveny za účelem získání informací, které by mohly přispět k objasnění významu konformací T a R insulinu a jejich úlohy při interakci insulinu s insulinovým receptorem. Kyselina α-aminoisomáselná byla použita z důvodu její výjimečné schopnosti silně indukovat šroubovicovou strukturu v peptidovém...
|
|
|
The preparation and characterisation of analogues of insulin and IGF-2 selective for both isoform of insulin receptor and IGF-1 receptor
Mlčochová, Květoslava ; Žáková, Lenka (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Šulc, Miroslav (oponent)
Insulin a insulinu podobné růstové faktory 1 (IGF 2) jsou příbuzné proteinové rozdílnými, avšak překrývajícími se biologickými funkcemi. Všechny tři hormony interagují, i když s různou afinitou, s receptory, patřící do systému insulinu IGF (insulinové 1R)). Právě rozdílná schopnost interakce s jednotlivými receptory je jeden z hlavních nástrojů regulace tohoto systému, který je nezbytný pro správné fungování organismu. Ačkoli aminokyseliny, které se přímo účastní interakce s receptory, se nacházejí zejména doménách A a B, domény C a D mají patrně určitou úlohu ve vazebné specificitě. V rámci tohoto projektu jsme se nejprve zaměřili na vliv domén D z domény C z ). Abychom mohli sledovat vliv domén C a D, připravili jsme insulinové celými nebo částmi jednotlivých domén tak, aby uspořádání odpovídalo přirozené IGF. U takto připravených analogů byly studovány vazebné afinity a jejich Výsledky odhalily, že úvodní část domény D má ničivý účinek na afinitu k IR. Tento účinek je pouze mírně zvýrazněn přítomností zbytku domény (D ). Doména D nemá téměř žádný účinek na afinitu k . Dále bylo zjištěno, že přidání aminokyselin odvozených z domény konec řetězce B vede ke zvýšení afinity a schopnosti aktivovat IR B. Toto nečekané zjištění otevírá nové možnosti zvýšení specificity vůči isoformě B IR. Abychom byli schopni...
|
|
|
The preparation and characterisation of analogues of insulin and IGF-2 selective for both isoform of insulin receptor and IGF-1 receptor
Mlčochová, Květoslava ; Žáková, Lenka (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Šulc, Miroslav (oponent)
Insulin a insulinu podobné růstové faktory 1 (IGF 2) jsou příbuzné proteinové rozdílnými, avšak překrývajícími se biologickými funkcemi. Všechny tři hormony interagují, i když s různou afinitou, s receptory, patřící do systému insulinu IGF (insulinové 1R)). Právě rozdílná schopnost interakce s jednotlivými receptory je jeden z hlavních nástrojů regulace tohoto systému, který je nezbytný pro správné fungování organismu. Ačkoli aminokyseliny, které se přímo účastní interakce s receptory, se nacházejí zejména doménách A a B, domény C a D mají patrně určitou úlohu ve vazebné specificitě. V rámci tohoto projektu jsme se nejprve zaměřili na vliv domén D z domény C z ). Abychom mohli sledovat vliv domén C a D, připravili jsme insulinové celými nebo částmi jednotlivých domén tak, aby uspořádání odpovídalo přirozené IGF. U takto připravených analogů byly studovány vazebné afinity a jejich Výsledky odhalily, že úvodní část domény D má ničivý účinek na afinitu k IR. Tento účinek je pouze mírně zvýrazněn přítomností zbytku domény (D ). Doména D nemá téměř žádný účinek na afinitu k . Dále bylo zjištěno, že přidání aminokyselin odvozených z domény konec řetězce B vede ke zvýšení afinity a schopnosti aktivovat IR B. Toto nečekané zjištění otevírá nové možnosti zvýšení specificity vůči isoformě B IR. Abychom byli schopni...
|
|
|
Modelling Binding of Insulin Variants toward Insulin Receptor Based on Recent Structural Breakthroughs
Černeková, Michaela ; Lepšík, Martin (vedoucí práce) ; Biedermannová, Lada (oponent)
Inzulínový receptor je dimérny signálny proteín skladajúci sa z mnoho domén. Pozostáva z mimobunkovej časti, transmembránoveho úseku a vnútrobunkovej kinázovej domény. Počas väzby inzulínu k inzulínovému receptoru dochádza ku konformačným zmenám u oboch z nich, čo spúšťa signálnu kaskádu skrz kinázovú doménu. Poruchy vo funkcii inzulínu a inzulínového receptoru spôsobujú diabetes mellitus, celosvetovo rozšírené ochorenie, ktoré môže vznikať ako následok genetických faktorov, ale aj životného štýlu a prejavuje sa zvýšenou hladinou glukózy v krvi. Bežnou formou liečby diabetes mellitus je podávanie inzulínových analógov s rôznymi molekulárnymi vlastnosťami. Interakcie medzi inzulínom a inzulínovým receptorom vo väzobnej kapse sa rozdeľujú na dve skupiny nazývané "site1" a "site2". Zatiaľ čo molekulárne detaily interakcií v site1 sú už známe, reziduá patriace k site2 sa ešte nepodarilo celkom objasniť. Je teda dôležité ozrejmiť väzobné vlastnosti inzulínu a inzulínového receptoru, najmä interakcie v site2, keďže to by mohlo prispieť k zlepšenému návrhu nových inzulínových analógov. V tejto práci sme využili nedávne prelomy v štruktúrnej biológii inzulínového receptoru, na to aby sme študovali väzobné interakcie metódami výpočtovej chémie. Takto bolo možné pozorovať nekovalentné interakcie a...
|
|
|
Vliv aminokyselin z C-konce řetězce B insulinu na selektivitu k jednotlivým isoformám insulinového receptoru.
Polák, Marek ; Žáková, Lenka (vedoucí práce) ; Obšilová, Veronika (oponent)
Hlavní funkce insulinu jako hormonu je regulace hladiny glukosy v krvi. Tato regulace se děje v různých buňkách těla různým způsobem a na různé úrovni. Složitost regulace je navíc znásobená tkáňovou distribucí dvou isoforem insulinového receptoru (IR), a to IR-A a IR-B. IR-B je zodpovědný převážně za metabolické efekty a distribuci v tukové tkáni, svalové tkáni a hepatocytech, zatím co IR-A se převážně nachází v lymfocytech, slezině, mozku, rakovinných buňkách a má zejména mitogenní účinek. Dnes je léčba diabetiků zaměřená na terapii insulinovými analogy, tedy látkami odvozenými od insulinu, které mají k IR-A, nebo IR-B různou vazebnou afinitu. Na trhu je dnes šest druhů těchto analogů a dělí se dvou skupin - na analogy s rychlým nástupem účinku (fast-acting), a na analogy s dlouhodobým nástupem účinku (basal). Léčba je nejčastěji zaměřená na kombinaci těchto dvou typů analogů. V roce 2011 Prof. Belfiore z univerzity v Catanzzaru publikoval článek o přímé souvislosti mezi diabetem mellitem a vznikem některých druhů rakoviny. Tím se začalo veřejně diskutovat o vazbě insulinu/insulinových analogů na mitogenní receptor IR-A nebo IGF-1R. V tom samém roce dvě vědecké skupiny dánské firmy Novo Nordisk publikovaly první zmínky o receptorově selektivních IR-A/IR-B analozích. Tato bakalářská práce je...
|
|
|
Příprava nového analogu insulinu za účelem studia interakce hormonu s izoformami receptoru insulinu.
Halamová, Tereza ; Jiráček, Jiří (vedoucí práce) ; Obšilová, Veronika (oponent)
Insulin působí jako klíčový hormon v udržování stálé hladiny glukózy v krvi. Mimo tuto metabolickou funkci má navíc insulin funkci růstového hormonu. Rozdílnost v jeho působení je založena především na interakci se dvěma existujícími izoformami insulinového receptoru - IR-A a IR-B, které jsou různě zastoupeny v lidském těle. Předpokládá se, že IR-A je zodpovědný především za mitogenní funkci, a nachází se v hlavně mozku, lymfatické či plodové a rakovinné tkáni, kdežto IR-B, jehož hlavním místem je jaterní, tuková a svalová tkáň, má spíše funkci metabolickou. V poslední době je cílem vytvořit takový insulinový analog, který by se preferenčně vázal na IR-B a tak lépe kopíroval fyziologickou metabolickou funkci insulinu potřebnou pro pacienty s diabetem. Na základě nedávno vyřešené 3D struktury vazby insulinu na IR bylo zjištěno, že C-konec řetězce B podléhá při vazbě na IR konformační změně, kdy dojde k ohybu konce tohoto řetězce asi o 90ř. Cílem této bakalářské práce byla příprava a charakterizace dvou insulinových analogů s přemostěním C-konce B-řetězce v místech B26-B29 a B27-B29 pomocí disulfického můstku, který by ohnutou strukturu konec řetězce zafixoval a umožnil zvýšit afinitu IR a specifitu vůči IR-B. Příprava byla provedena pomocí syntézy na pevné fázi, cyklizace a následné enzymové...
|
|
|
Studium role konformace N-konce řetězce B insulinu ve vazbě na insulinový receptor
Kosinová, Lucie ; Žáková, Lenka (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Insulin je významný peptidový hormon slinivky břišní. Jeho základní funkcí v organismu je regulace vstupu molekul glukosy do buněk, čímž ovlivňuje metabolismus sacharidů a následně i proteinů a lipidů. Nedostatek insulinu, ať už částečný nebo úplný, vyvolává komplexní onemocnění diabetes mellitus. Podle Mezinárodní diabetologické federace (IDF) žilo v roce 2012 na naší planetě 371 milionů lidí ve věku 20-79 let trpících touto chorobou. Diabetes se tak stává celosvětovým zdravotně sociálním problémem a důležitost jeho výzkumu stále roste. Při interakci insulinu s insulinovým receptorem dochází v molekule insulinu ke konformačním změnám, ke kterým patří i přechod N-konce řetězce B insulinu mezi stavem T a R. Význam těchto dvou konformací nebyl doposud objasněn a zůstává předmětem intenzivního výzkumu. V této práci bylo celkovou chemickou syntézou připraveno celkem pět nových insulinových analogů - AibB3-insulin, AibB5-insulin, AibB8-insulin, D-ProB8- insulin a N-MeAlaB8-insulin. Všechny analogy byly připraveny za účelem získání informací, které by mohly přispět k objasnění významu konformací T a R insulinu a jejich úlohy při interakci insulinu s insulinovým receptorem. Kyselina α-aminoisomáselná byla použita z důvodu její výjimečné schopnosti silně indukovat šroubovicovou strukturu v peptidovém...
|
|
|
Nové analogy lidského insulinu s kovalentně stabilizovanými cyklickými strukturami v C-konci B-řetězce
Kaplan, Vojtěch ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Flegel, Martin (oponent)
Diabetes mellitus patří mezi celosvětově hojně rozšířená metabolická onemocnění. Komplikovaná léčba a rok od roku narůstající počty lidí trpících diabetem ukazují na nezbytnost výzkumu v této oblasti, mezi jehož primární cíle patří zejména vývoj nových terapeuticky účinných léčiv a objasnění problematiky působení hormonu insulinu v těle. Insulin je peptidový hormon, mezi jehož hlavní funkce patří regulace hladiny krevní glukózy spojená s širokým dopadem na celý metabolismus. Účinek insulinu je zprostředkován insulinovým receptorem, na který se hormon váže ve své monomerní formě. Po vazbě insulinu na jeho receptor dochází v jeho molekule ke specifickým strukturním změnám, které vedou ke vzniku tzv. aktivní formy hormonu. Struktura této aktivní monomerické formy insulinu není v současné době známa. Studiem vazebné afinity řady insulinových analogů byla zjištěna důležitá úloha C-konce B-řetězce v molekule insulinu při jeho vazbě na receptor a následné aktivaci. Důležité strukturní informace, nezbytné pro vytvoření této práce, pak zejména přineslo studium struktury některých vysoce aktivních analogů insulinu s charakteristickým B26 -ohybem připravených v laboratoři Dr. J. Jiráčka ÚOCHB AV ČR. Cílem této práce byla příprava 3 nových insulinových analogů, které by hypotetickou aktivní konformaci hormonu...
|
host ::
RSS.