Témata prací (Výběr práce)Témata prací (Výběr práce)(verze: 336)
Detail práce
   Přihlásit přes CAS
Návrh, příprava a charakterisace polymerních konjugátů rozeznávajících proteiny s pomocí peptidových ligandů
Název práce v češtině: Návrh, příprava a charakterisace polymerních konjugátů rozeznávajících proteiny s pomocí peptidových ligandů
Název v anglickém jazyce: Design, preparation and characterisation of polymer conjugates for protein recognition using peptide ligands
Klíčová slova: ibody; mimetika protilátek; molekulární rozpoznávání; vazebné konstanty; buněčné receptory
Klíčová slova anglicky: ibody;antibody mimetics; molecular recognition; binding constants; cell receptors
Akademický rok vypsání: 2016/2017
Typ práce: bakalářská práce
Jazyk práce: čeština
Ústav: Katedra biochemie (31-250)
Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Jan Konvalinka, CSc.
Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
Datum přihlášení: 04.11.2016
Datum zadání: 18.01.2017
Datum odevzdání elektronické podoby:18.05.2019
Datum odevzdání tištěné podoby:20.05.2019
Datum proběhlé obhajoby: 10.06.2019
Oponenti: prof. RNDr. Václav Hořejší, CSc.
 
 
 
Předběžná náplň práce
Protilátky jsou důležitou součástí řady laboratorních testů a klíčovými nástroji v biomedicíně. Polymerní konjugáty zvané iBodies byly navrženy jako možná alternativa k protilátkám v několika tradičně imunologických metodách. iBodies jsou založeny na methakrylamidových kopolymerech substituovaných záchytovými kotvami, reportéry a cílícími ligandy, které konjugátu propůjčují jeho specificitu. Nutnost návrh ligandu a způsobu jeho napojení pro každý zkoumaný cíl je však významnou překážkou pro generalizaci této technologie. Jednou z možných cest k překonání této překážky je vývoj konjugátů podobných sekundárním protilátkám a využití protilátek ke specifickému cílení na zkoumaný protein.
Za tímto účelem byly na základě literární rešerše navrženy cyklické peptidové ligandy Fc fragmentů protilátek se spojovacími motivy pro konjugaci s polymerním nosičem. Volné a konjugované ligandy byly srovnány na základě interakčních konstant s lidským IgG, přičemž konjugace s nosičem ve všech případech vedla ke zvýšení afinity. V závislosti na způsobu cyklizace konjugáty vykazují selektivitu vůči lidskému IgG1-4 a IgM v případě jednoduché disulfidové cyklizace peptidového ligandu, v případě N→C cyklizace je vazba na IgM potlačena.
Polymery byly následně srovnány z hlediska citlivosti a selektivity pomocí tečkových blotů s několika komerčními sekundárními protilátkami. Jako vizualizační činidlo polymerní konjugáty vykazují citlivost a selektivitu v rámci panelu protilátek 16 živočišných druhů srovnatelnou s proteinem G. Při srovnání se sekundárními protilátkami vykazují v rámci jejich idiotypu o jeden až čtyři řády horší citlivost.
Jelikož je dle předložených dat nutná další optimalizace výchozího peptidového ligandu k dosažení parametrů na úrovni sekundárních protilátek, je též prozkoumána a diskutována možnost modifikace jeho aminokyselinové sekvence k dosažení vyšší citlivosti a selektivity. Analýzou kombinatoriální peptidové knihovny byly zjištěny preference variací peptidového ligandu pro protilátky několika živočišných druhů. Získané motivy budou použity jako podklad k racionálnímu návrhu optimalizovaných ligandů a konjugátů vázajících Fc fragmenty protilátek.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Antibodies stand as a cornerstone of many laboratory assays and are used as indispensable tools in biomedicine. iBodies polymer conjugates have been proposed as a possible alternative to antibodies in several traditionally immunological methods. iBodies are based on methacrylamide copolymers decorated with affinity anchors, reporters and targeting ligands which mediate conjugate specificity. The necessity to design ligands and their linkage is a significant obstacle to the generalization of this technology. One way of overcoming this obstacle is the development of secondary antibody mimetics which will use antibodies to obtain specificity for target identification and/or visualization.
Based on the literature, several cyclic peptide Fc-binding ligands were designed with linker moieties for attachment to the polymer conjugate. Free and conjugated ligands were compared based on their interaction constants with human IgG. Conjugation with polymer carrier in all cases led to an increase in affinity. Human isotype specificity is dependent on the cyclization method, with single disulfide bridge cyclization exhibiting selectivity for IgG1-4 and IgM, and N→C cyclization leading to abolition of IgM binding.
The polymer conjugates have been compared in terms of sensitivity and selectivity using dot blot with several commercial secondary antibodies. As a visualization agent, conjugates exhibit selectivity and sensitivity throughout a panel of 16 antibody species comparable to protein G. However, secondary antibodies in comparison to polymers still dominate in their respective idiotype with sensitivity higher by one to four orders of magnitude.
Based on the available data, further optimization of targeting peptide ligand is necessary in order to obtain performance comparable to secondary antibodies. Amino acid substitution preferences in targeting peptide for antibodies of selected species were obtained through analysis of a combinatorial peptide library. Uncovered motifs will be used as a basis for further optimization of Fc-binding ligands and their conjugates.
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK