|
|
Analýza aktivního místa rutinosidasy z Aspergillus niger a jeho mutageneze
Šidáková, Anna ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Palyzová, Andrea (oponent)
Rutinosidasy (α-L-rhamnosyl-β-D-glukosidasy) z Aspergillus niger (AnRut) jsou glykosidasy (EC 3.2.1) katalyzující hydrolýzu glykosidové vazby mezi aglykonem a disacharidovým zbytkem rutinosou. Duální substrátová specifita této skupiny enzymů popisuje paralelní aktivitu k substrátům rutinu (nesoucímu disacharidový zbytek rutinosyl) a isokvercitrinu (nesoucímu glukosyl). Aktivní místo AnRut je komplexnější než u ostatních glykosidas a je tvořeno katalytickými aminokyselinami Glu210 a Glu319 v aktivním místě a postranním tunelem - tato netradiční struktura s rozdílnými interakcemi v tunelu a aktivním místě je pravděpodobně důvodem výjimečné substrátové specifity enzymu. Bodovou či vícenásobnou mutací enzymu můžeme modifikovat jeho primární i sekundární strukturu, a tím způsobit i výrazný posun substrátové specifity. Hlavním cílem této práce je analýza tří rozdílných mutantních variant rutinosidasy AnRut, jejich produkce, purifikace a studie vlivu mutací v těchto variantách na substrátovou specifitu enzymů. Všechny varianty byly navrženy na základě molekulárního modelování. Substrátová specifita byla mj. stanovena reakcemi mutantních variant s dosud neprostudovanými substráty. Pomocí HPLC byla také stanovena afinita jednotlivých variant k přirozeným substrátům rutinu a isokvercitrinu. Klíčová slova...
|
|
|
Charakterizace rekombinantní myší glutamátkarboxypeptidasy III
Janoušková, Karolína ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Glutamátkarboxypeptidasa II (GCPII, PSMA, NAALADasa) je transmembránová metalopeptidasa a díky štěpení specifických substrátů β-citryl-L-glutamátu (BCG), N-acetyl-L-aspartyl-L-glutamátu (NAAG) a polyglutamylovaných folátů (Pte-Glun) je studována jako potenciální terapeutický cíl. Enzymy, které by mohly kompenzovat enzymovou aktivitu a funkce GCPII, jsou proto rovněž relevantními cíli enzymologického výzkumu. Jedním z homologů GCPII s podobnou enzymovou aktivitou je glutamátkarboxypeptidasa III (GCPIII, NAALADasa II). U rekombinantní myší GCPIII ještě nebyly stanoveny kinetické parametry KM a kcat popisující její aktivitu. Myší GCPIII je důležité kineticky charakterizovat a porovnat s lidským ortologem, aby bylo zjištěno, jestli je enzymová aktivita tohoto enzymu v myším modelu srovnatelná se situací u člověka. Rekombinantní myší GCPIII byla kineticky charakterizována. Kinetické parametry rekombinantní myší GCPIII pro substráty NAAG a BCG byly změřeny metodou štěpení radioaktivně značeného substrátu. Kinetika reakce pro substrát Pte-Glu2 byla analyzována pomocí HPLC. Z hlediska štěpení NAAGu je lidská GCPIII účinnější než myší ortolog, v případě substrátu BCG jsou enzymy srovnatelné. Tyto výsledky nás posunou blíže k pochopení role GCPIII v nejpoužívanějším zvířecím modelu. Klíčová slova:...
|
|
|
Expression and characterisation of homologs of human glutamate carboxypeptidase II
Bäumlová, Adriana ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Český abstrakt Glutamátkarboxypeptidasa II (GCPII, EC 3.4.17.21) je membránové vázaný glykoprotein který patří do rodiny metalopeptidas M28. Pro tento enzym byly nalezeny dva fysiologické substráty. Prvním z nich je N-acetyl-aspartyl glutamát (NAAG), který slouží jako neurotransmiter v lidském mozku a GCPII při jeho štěpení produkuje volný glutamát do synapse. Nadbytečný glutamát může být cytotoxický a v důsledku vést k excitotoxické smrti nervových buněk. Bylo prokázáno, že inhibice této aktivity má neuroprotektivní účinek. Proto byla inhibice GCPII navržena jako možný terapeutický cíl při léčení neurologických chorob, ve kterých dochází k vytváření nadbytečného glutamátu. Druhým substrátem je polygamaglutamylfolát, je prekursorem kyseliny listové, která je nezbytná pro růst a vývoj buněk. GCPII odštěpuje glutamát z folátů v potravinách a tím usnadňuje jejich absorpci v tenkém střevu. Ačkoli je biologická role GCPII známa jen v mozku a tenkém střevu, prostata je další tkání, ve které GCPII hraje důležitou roli. GCPII byla popsána jako marker nádorů prostaty, protože se vyskytuje na membránách nádorových buněk. Jedná o transmembránový protein II. typu, navíc enzymově aktivní, který prochází internalizací: všechny tyto vlastnosti z něj vytvářejí velmi slibný nástroj pro specifickou protinádorovou terapii....
|
|
|
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
|
|
|
Příprava a enzymatická inkorporace deoxyribonukleosid trifosfátů odvozených od pyrimido[4,5-b]indolu do DNA pomocí vybraných polymeras
Bosáková, Andrea ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Hodek, Petr (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá syntézou pyrimido[4,5-b]indolových 2'- deoxynukleosidů a jejich následnou trifosforylací. Celkem byly připraveny tři nové analogy 2'-deoxyadenosin trifosfátu s anelovaným benzenovým jádrem. Dále byla zkoumána schopnost vybraných DNA polymeras inkorporovat celkem čtyři modifikované 2'-deoxyribonukleotidy do oligonukleotidového řetězce pomocí tzv. primer extension (PEX) metody. Všechny modifikované 2'- deoxyribonukleotidy byly inkorporovány do oligonukleotidového řetězce, avšak úspěšnost následné elongace se lišila v závislosti na použité DNA polymerase a substituentu v poloze 6 ve struktuře substrátu. (In Czech) Klíčová slova nukleosidy, modifikované nukleotidy, DNA polymerasy, PEX reakce
|
|
|
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...
|
|
|
Substrate specificity, mechanism and activity regulation of the rhomboid family intramembrane proteases
Škerle, Jan
Intramembránové proteasy z rodiny rhomboidů jsou v přírodě široce rozšířeny a vyskytují se ve všech doménách života. Podílejí se na mnoha důležitých procesech, jako například kontrola kvality membránových proteinů nebo mitochondriální dynamika. Jejich aktivita souvisí s nemocemi jako Parkinsonova nemoc nebo rakovina. Proto se rhomboidy jeví jako potenciální terapeutické cíle. V této práci jsme se snažili objasnit detailní mechanismus fungování modelové proteasy GlpG z E. coli. Zaměřili jsme se i na mechanismus rhomboidu RHBDL2, což je jeden ze čtyř eukaryotických rhomboidů, jejichž funkce není příliš prostudována. Pro pochopení vazby mezi substrátem a enzymem jsme připravili řadu nových peptidyl-chlormethylketonových inhibitorů odvozených od proteinu TatA, což je substrát rhomboidu v P. stuartii. Díky krystalové struktuře komplexů GlpG s těmito inhibitory jsme prozkoumali vazebná místa substrátu S1 až S4, což nám umožnilo objasnit strukturní podstatu substrátové specifity enzymu. Ukázali jsme, že rychlost štěpení substrátu může být významně ovlivněna modifikací sekvence substrátu na pozicích P1 až P5. Na základě těchto pozorování jsme vyvinuli fluorogenní transmembránový peptidový substrát rhomboidových proteas, který je použitelný jak v detergentu, tak v liposomech, a je vhodný pro testování s...
|
|
|
BIOPHYSICAL AND FUNCTIONAL CHARACTERIZATION OF DDI1-LIKE ASPARTIC PROTEASES INVOLVED IN REPLICATION STRESS RESPONSE
Svoboda, Michal ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Čermák, Lukáš (oponent)
Bezchybná a včasná replikace molekul DNA je jedním z rozhodujících momentů životního cyklu každého organismu. Jakýkoliv defekt, ať už v časování či lokalizaci, může tento delikátní, na přesnosti závislý mechanismus uvrhnout do stavu takzvaného replikačního stresu. Některé z překážek blokujících postup replikační vidličky obsahují proteinovou složku. V průběhu evoluce se tak vyvinuly specializované proteasy, zodpovědné právě za uvolňování replikačního stresu. Kompletní paleta těchto proteolytických enzymů, stejně jako jejich substrátový repertoár a detailní molekulární mechanismus jejich zapojení v obraně proti DNA replikačnímu stresu však dosud nebyly objasněny. Tato disertační práce se zabývá rolí evolučně konzervovaných aspartátových proteas z rodiny proteinů podobných Ddi1 v proteolytické odpovědi na DNA replikační stres. V této práci byly strukturně a biofyzikálně charakterisováni členové rodiny Ddi1 podobných proteinů kvasinkového a lidského původu, byly prozkoumány jejich interakce s ubikvitinem, stejně jako s polyubikvitinovými řetězci. V neposlední řadě byla též mutantního kvasinkového kmene, který vedle genu pro DDI1 postrádá také gen pro DNA aktivovanou metalloproteasu WSS1, identifikována přecitlivělost na hydroxymočovinu, známý inhibitor replikace DNA. Detailní rozbor role kvasinkové...
|
|
|
Substrate specificity, mechanism and activity regulation of the rhomboid family intramembrane proteases
Škerle, Jan ; Stříšovský, Kvido (vedoucí práce) ; Hof, Martin (oponent) ; Heidingsfeld, Olga (oponent)
Intramembránové proteasy z rodiny rhomboidů jsou v přírodě široce rozšířeny a vyskytují se ve všech doménách života. Podílejí se na mnoha důležitých procesech, jako například kontrola kvality membránových proteinů nebo mitochondriální dynamika. Jejich aktivita souvisí s nemocemi jako Parkinsonova nemoc nebo rakovina. Proto se rhomboidy jeví jako potenciální terapeutické cíle. V této práci jsme se snažili objasnit detailní mechanismus fungování modelové proteasy GlpG z E. coli. Zaměřili jsme se i na mechanismus rhomboidu RHBDL2, což je jeden ze čtyř eukaryotických rhomboidů, jejichž funkce není příliš prostudována. Pro pochopení vazby mezi substrátem a enzymem jsme připravili řadu nových peptidyl-chlormethylketonových inhibitorů odvozených od proteinu TatA, což je substrát rhomboidu v P. stuartii. Díky krystalové struktuře komplexů GlpG s těmito inhibitory jsme prozkoumali vazebná místa substrátu S1 až S4, což nám umožnilo objasnit strukturní podstatu substrátové specifity enzymu. Ukázali jsme, že rychlost štěpení substrátu může být významně ovlivněna modifikací sekvence substrátu na pozicích P1 až P5. Na základě těchto pozorování jsme vyvinuli fluorogenní transmembránový peptidový substrát rhomboidových proteas, který je použitelný jak v detergentu, tak v liposomech, a je vhodný pro testování s...
|
|
|
Charakterizace rekombinantní myší glutamátkarboxypeptidasy III
Janoušková, Karolína ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Glutamátkarboxypeptidasa II (GCPII, PSMA, NAALADasa) je transmembránová metalopeptidasa a díky štěpení specifických substrátů β-citryl-L-glutamátu (BCG), N-acetyl-L-aspartyl-L-glutamátu (NAAG) a polyglutamylovaných folátů (Pte-Glun) je studována jako potenciální terapeutický cíl. Enzymy, které by mohly kompenzovat enzymovou aktivitu a funkce GCPII, jsou proto rovněž relevantními cíli enzymologického výzkumu. Jedním z homologů GCPII s podobnou enzymovou aktivitou je glutamátkarboxypeptidasa III (GCPIII, NAALADasa II). U rekombinantní myší GCPIII ještě nebyly stanoveny kinetické parametry KM a kcat popisující její aktivitu. Myší GCPIII je důležité kineticky charakterizovat a porovnat s lidským ortologem, aby bylo zjištěno, jestli je enzymová aktivita tohoto enzymu v myším modelu srovnatelná se situací u člověka. Rekombinantní myší GCPIII byla kineticky charakterizována. Kinetické parametry rekombinantní myší GCPIII pro substráty NAAG a BCG byly změřeny metodou štěpení radioaktivně značeného substrátu. Kinetika reakce pro substrát Pte-Glu2 byla analyzována pomocí HPLC. Z hlediska štěpení NAAGu je lidská GCPIII účinnější než myší ortolog, v případě substrátu BCG jsou enzymy srovnatelné. Tyto výsledky nás posunou blíže k pochopení role GCPIII v nejpoužívanějším zvířecím modelu. Klíčová slova:...
|
host ::
RSS.