|
|
Engineering and selection of protein binders recognising medically important cytokines
Huličiak, Maroš
in Czech Proteinovému inženýrství se dostává čím dál tím více pozornosti jakožto užitečnému nástroji v oblasti biotechnologií a moderní medicíny. Malé, uměle vytvořené molekuly odvozené ze stabilních proteinů, tzv. skafoldů, jsou potenciální náhradou široce používaných protilátek. V této práci představuji využití dvou takovýchto skafoldů navržených v naší laboratoři pro vývoj stabilních vazebných proteinů s vysokou vazebnou afinitou i specifitou. Tato práce pojednává konkrétně o vývoji dvou vazebných molekul interagujících s lékařsky důležitými lidskými cytokiny a jejich buněčnými receptory - jmenovitě s interleukinem-10, receptorem interleukinu- 28 a alfa receptorem interleukinu-9. Rekombinantní cytokiny i oba receptory byly ve vysoké kvalitě a s vysokými výtěžky produkovány v eukaryotických buňkách a sloužily jako molekulární cíle pro selekci pomocí displejových metod řízené evoluce. Prokázali jsme, že aplikace ribozomálního a kvasinkového displeje, nebo jejich nekonvenční kombinace vede k úspěšnému generování vysoce afinitních a specifických vazebných molekul založených na nově navržených proteinových skafoldech nazvaných 57aBi a 57bBi.
|
|
|
Engineering and selection of protein binders recognising medically important cytokines
Huličiak, Maroš ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Pichová, Iva (oponent) ; Kukačka, Zdeněk (oponent)
in Czech Proteinovému inženýrství se dostává čím dál tím více pozornosti jakožto užitečnému nástroji v oblasti biotechnologií a moderní medicíny. Malé, uměle vytvořené molekuly odvozené ze stabilních proteinů, tzv. skafoldů, jsou potenciální náhradou široce používaných protilátek. V této práci představuji využití dvou takovýchto skafoldů navržených v naší laboratoři pro vývoj stabilních vazebných proteinů s vysokou vazebnou afinitou i specifitou. Tato práce pojednává konkrétně o vývoji dvou vazebných molekul interagujících s lékařsky důležitými lidskými cytokiny a jejich buněčnými receptory - jmenovitě s interleukinem-10, receptorem interleukinu- 28 a alfa receptorem interleukinu-9. Rekombinantní cytokiny i oba receptory byly ve vysoké kvalitě a s vysokými výtěžky produkovány v eukaryotických buňkách a sloužily jako molekulární cíle pro selekci pomocí displejových metod řízené evoluce. Prokázali jsme, že aplikace ribozomálního a kvasinkového displeje, nebo jejich nekonvenční kombinace vede k úspěšnému generování vysoce afinitních a specifických vazebných molekul založených na nově navržených proteinových skafoldech nazvaných 57aBi a 57bBi.
|
|
|
Moderní metody studia protein-proteinových interakcí
Křivková, Jana ; Hrdý, Ivan (vedoucí práce) ; Kučerová, Jitka (oponent)
Protein-proteinové interakce (PPI) hrají nepostradatelnou roli ve všech procesech v živých buňkách. Pochopení interakcí mezi proteiny nám umožňuje bližší popis buněčných dějů a jejich pochopení otevírá nové možnosti i pro návrh léčiv. Důležitost otázky studia PPI se odráží v recentním rozvoji různorodých metod pro jejich identifikaci a popis. Cílem této práce je sumarizovat poznatky o nových a zdokonalených experimentálních metodách identifikace a charakterizace proteinových interakcí. Metody popsané v této práci jsou členěny do čtyř kapitol, metody blízkostí indukovaného značení proteinů (BioID, BioID2, APEX, TurboID, MiniTurbo, PUP-IT, AirID, SPPLAT, EMARS), využití síťování proteinů pro jejich identifikaci a strukturní charakterizaci (XL-MS), fluorescenční metody identifikace a vizualizace (BiFC, FRET, BRET) a biofyzikální metody pro stanovení kinetických či termodynamických parametrů interakce (SPR, ITC, MT).
|
|
|
Modulation of interactions of cytokines and their receptors
Kolářová, Lucie ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Rozbeský, Daniel (oponent) ; Osička, Radim (oponent)
(In Czech) Protein-proteinové interakce, stejně jako interakce s dalšími molekulami například DNA a RNA, hrají důležitou roli v široké škále biologických aktivit a procesů v živých buňkách. Pochopení proteinových interakcí, nové přístupy a nástroje pro modulaci těchto interakcí jsou důležité pro medicínskou a biotechnologickou oblast výzkumu a vývoje. Jako modelový systém pro studium biologických interakcí a modulaci biologických funkcí jsme využili interleukiny z rodiny 10. Podmínkou studia biologických procesů a pochopení biomolekulárních interakcí je příprava rekombinantních proteinů, které jsou stabilní v širokém spektru podmínek. Exprese rekombinantních proteinů v dostatečném množství a kvalitě je ale často náročným úkolem. Naším cílem bylo proto vytvořit nové přístupy k produkci složitých proteinů. V této práci popisujeme modifikaci interleukinu-24 (IL-24), člena skupiny IL-10 rodiny pomocí níž jsme dosáhli zvýšení exprese a stability IL-24. Práce ukazuje, že aplikace proteinového inženýrství je vhodným nástrojem pro studium složitých proteinů. V druhé části této práce jsme se zaměřili na nové postupy v přípravě malých vazebných proteinů (skafoldů). Malé vazebné proteiny se staly ve vývoji proteinových léčiv slibnou alternativou k široce využívaným protilátkám. Nové vazebné proteiny se...
|
|
|
Targeted modifications of the protein-protein interactions: Ternary complex of interferon-γ as a model system
Zahradník, Jiří ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Obšilová, Veronika (oponent) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Klíčovým požadavkem pro detailní porozumění biologických procesů, až na molekulární úroveň, je znalost struktury interagujících molekul a jejich komplexů. Jako modelový systém, pro naši studii, jsme si zvolili IFN-γ. Ačkoliv je tato molekula jedním ze zásadních modulátorů imunitní odpovědi, a je studována již více než 60 let, tak struktura přídavného receptoru (IFN-γR2) a porozumění celému komplexu je nedostačující. V této práci jsme se nejprve zabývali binárním systémem IFN-γ s jeho receptorem, který vykazuje vysokou afinitu k IFN-γ a prostorová struktura obou dvou molekul je známa. Zaměřili jsme se tedy na modulaci afinity mezi IFN-γ a tímto receptorem. Náš přístup spočíval v inovativní metodě založené na modulaci stability protein-proteinových interakcí pomocí mutagenizace aminokyselinových zbytků umístěných uvnitř struktury proteinu. Podařilo se nám zvýšit afinitu testované interakce sedmkrát. Druhá část projektu byla zaměřena na krystalizaci, vyřešení a popis struktury druhého - přídavného receptoru pro IFN-γ. Naše analýza variabilních aminokyselinových zbytků na povrchu tohoto proteinu a strukturně příbuzných receptorů z rodiny typu II odhalila možné vazebné místo pro IFN-γ. Ve třetí části naší práce jsme se zaměřili na krystalizaci IFN-γ z platýze druhu Paralichthys olivaceus a tuto...
|
|
|
Targeted modifications of the protein-protein interactions: Ternary complex of interferon-γ as a model system
Zahradník, Jiří
Klíčovým požadavkem pro detailní porozumění biologických procesů, až na molekulární úroveň, je znalost struktury interagujících molekul a jejich komplexů. Jako modelový systém, pro naši studii, jsme si zvolili IFN-γ. Ačkoliv je tato molekula jedním ze zásadních modulátorů imunitní odpovědi, a je studována již více než 60 let, tak struktura přídavného receptoru (IFN-γR2) a porozumění celému komplexu je nedostačující. V této práci jsme se nejprve zabývali binárním systémem IFN-γ s jeho receptorem, který vykazuje vysokou afinitu k IFN-γ a prostorová struktura obou dvou molekul je známa. Zaměřili jsme se tedy na modulaci afinity mezi IFN-γ a tímto receptorem. Náš přístup spočíval v inovativní metodě založené na modulaci stability protein-proteinových interakcí pomocí mutagenizace aminokyselinových zbytků umístěných uvnitř struktury proteinu. Podařilo se nám zvýšit afinitu testované interakce sedmkrát. Druhá část projektu byla zaměřena na krystalizaci, vyřešení a popis struktury druhého - přídavného receptoru pro IFN-γ. Naše analýza variabilních aminokyselinových zbytků na povrchu tohoto proteinu a strukturně příbuzných receptorů z rodiny typu II odhalila možné vazebné místo pro IFN-γ. Ve třetí části naší práce jsme se zaměřili na krystalizaci IFN-γ z platýze druhu Paralichthys olivaceus a tuto...
|
|
|
Targeted modifications of the protein-protein interactions: Ternary complex of interferon-γ as a model system
Zahradník, Jiří
Klíčovým požadavkem pro detailní porozumění biologických procesů, až na molekulární úroveň, je znalost struktury interagujících molekul a jejich komplexů. Jako modelový systém, pro naši studii, jsme si zvolili IFN-γ. Ačkoliv je tato molekula jedním ze zásadních modulátorů imunitní odpovědi, a je studována již více než 60 let, tak struktura přídavného receptoru (IFN-γR2) a porozumění celému komplexu je nedostačující. V této práci jsme se nejprve zabývali binárním systémem IFN-γ s jeho receptorem, který vykazuje vysokou afinitu k IFN-γ a prostorová struktura obou dvou molekul je známa. Zaměřili jsme se tedy na modulaci afinity mezi IFN-γ a tímto receptorem. Náš přístup spočíval v inovativní metodě založené na modulaci stability protein-proteinových interakcí pomocí mutagenizace aminokyselinových zbytků umístěných uvnitř struktury proteinu. Podařilo se nám zvýšit afinitu testované interakce sedmkrát. Druhá část projektu byla zaměřena na krystalizaci, vyřešení a popis struktury druhého - přídavného receptoru pro IFN-γ. Naše analýza variabilních aminokyselinových zbytků na povrchu tohoto proteinu a strukturně příbuzných receptorů z rodiny typu II odhalila možné vazebné místo pro IFN-γ. Ve třetí části naší práce jsme se zaměřili na krystalizaci IFN-γ z platýze druhu Paralichthys olivaceus a tuto...
|
|
|
Targeted modifications of the protein-protein interactions: Ternary complex of interferon-γ as a model system
Zahradník, Jiří ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Obšilová, Veronika (oponent) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Klíčovým požadavkem pro detailní porozumění biologických procesů, až na molekulární úroveň, je znalost struktury interagujících molekul a jejich komplexů. Jako modelový systém, pro naši studii, jsme si zvolili IFN-γ. Ačkoliv je tato molekula jedním ze zásadních modulátorů imunitní odpovědi, a je studována již více než 60 let, tak struktura přídavného receptoru (IFN-γR2) a porozumění celému komplexu je nedostačující. V této práci jsme se nejprve zabývali binárním systémem IFN-γ s jeho receptorem, který vykazuje vysokou afinitu k IFN-γ a prostorová struktura obou dvou molekul je známa. Zaměřili jsme se tedy na modulaci afinity mezi IFN-γ a tímto receptorem. Náš přístup spočíval v inovativní metodě založené na modulaci stability protein-proteinových interakcí pomocí mutagenizace aminokyselinových zbytků umístěných uvnitř struktury proteinu. Podařilo se nám zvýšit afinitu testované interakce sedmkrát. Druhá část projektu byla zaměřena na krystalizaci, vyřešení a popis struktury druhého - přídavného receptoru pro IFN-γ. Naše analýza variabilních aminokyselinových zbytků na povrchu tohoto proteinu a strukturně příbuzných receptorů z rodiny typu II odhalila možné vazebné místo pro IFN-γ. Ve třetí části naší práce jsme se zaměřili na krystalizaci IFN-γ z platýze druhu Paralichthys olivaceus a tuto...
|
|
|
Interactions of Trypanosoma brucei FOF1 ATP Synthase Subunits - An Application of Yeast Two Hybrid
GUGGENBERGER, Matthias
Trypanosoma brucei je jednobuněčný parazit způsobující závažnou spavou nemoc u lidí a nemoc zvanou nagana u zvířat. Tato onemocnění jsou endemická v rozvojových zemí subsaharské Afriky. I když v poslední době klesá počet nakažených lidí, spavá nemoc je letální pokud je neléčena. Bohužel i dostupná léčba je silně nevyhovující z důvodů své toxicity, efektivity vůči rezistentním kmenům a náročnosti na aplikaci. Proteinový komplex FoF1 ATPsyntáza je životně důležitý pro buňku parazita a jeho složení a funkce je rozdílná od komplexu buňky lidské. Kromě velmi dobře konzervativních podjednotek FoF1 ATP syntázy tento komplex také obsahuje nové podjednotky, které nemají homology mimo skupinu trypanozóm. I funkce tohoto komplexu je jedinečná, jelikož tento komplex nevytváří ATP, jak jeho jméno napovídá, ale tuto molekulu hydrolyzuje za účelem vytvoření membránového potenciálu a tudíž funguje jako FoF1 ATPáza. Díky těmto vlastnostem je tento proteinový komplex považován za možný cíl pro vývoj nových chemoterapeutik. Detailní zkoumání tohoto komplexu může osvětlit funkci nových podjednotek a také jejich pozici v rámci komplexu. Z tohoto důvodu jsme se rozhodli studovat proteinové interakce znamých i nových podjednotek in vivo metodou ?yeast-two-hybrid?. Z dostupných výsledků je patrné, že tento přístup je možný a přínosný a pomůže vytvořit mapu proteinových interakcích podjednotek FoF1 ATPázového komplexu u T. brucei.
|
|
|
Studium interakce membránových proteinů na molekulární úrovni pomocí silové spektroskopie, optické spektroskopie a metod výpočetní biochemie
MATĚNOVÁ, Martina
Práce se zabývá studiem role malých aminokyselin v proteinových interakcích za využití experimentálních a teoretických metod. Na základě simulace molekulární dynamiky peptidů představujících zjednodušený model D helixů D1 a D2 proteinů reakčního centra fotosystému II byla formulována hypotéza o interakcích mezi těmito peptidy. Stabilita předpokládaných vodíkových vazeb byla studována experimentálně pomocí silové spektroskopie na mikroskopu atomárních sil. Výsledky obou metod se shodují v tom, že D1-Gly208 hraje zásadní roli ve stabilitě a funkčnosti fotosystému II tím, že vytváří podmínky pro vznik slabých interakcí mezi třemi kontaktními místy helixů: D1-Gly208 (O) a D2-Cys211 (O?), D1-Ser209 (O?) a D2-Ile204 (O), D1-Ser212 (O?) a D2-Gly207 (O). Mutace D1-Gly208 vede ke zvýšené pravděpodobnosti vazby mezi výše zmíněnými aminokyselinami a zvyšuje tak sílu celkové interakce mezi proteiny, [11:08:37 AM] David Kaftan: coz vede k mirnemu snizeni fotosynteticke kapacity PSII (D1-Ser208) nebo k takovym zmenam ve funkcnosti PSII jenz vedou k letalnimu fenotypu (D1-Val208).
|
host ::
RSS.