Analýza vybraných mitochondriálních proteinů ve svalové tkáni prasečího modelu Huntingtonovy choroby

• Thesis title in Czech: Analýza vybraných mitochondriálních proteinů ve svalové tkáni prasečího modelu Huntingtonovy choroby
• Thesis title in English: Protein analysis of selected mitochondrial proteins in the muscle tissue of porcine model of Huntington's disease
• Key words: Huntingtonova choroba, huntingtin, mitochondrie, systém oxidativní fosforylace, OXPHOS, prasečí model Huntingtonovy choroby, transgenní model
• English key words: Huntington‘s disease, huntingtin, mitochondria, oxidative phosphorylation system, OXPHOS, porcine model of Huntington's disease, transgenic model
• Academic year of topic announcement: 2013/2014
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Physiology (31-152)
• Supervisor: doc. MUDr. Jiří Klempíř, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 25.11.2013
• Date of assignment: 19.12.2013
• Date of electronic submission: 15.08.2016
• Date of proceeded defence: 13.09.2016
• Opponents: RNDr. Monika Baxa, Ph.D.
• Advisors: doc. RNDr. Jiří Novotný, DSc.

Preliminary scope of work

Huntingtonova nemoc (Huntington’s disease; HN) je autozomálně dominantní dědičné neurodegenerativní onemocnění projevující se poruchami hybnosti, kognitivních funkcí a poruchami chování. HN je způsobena expanzí CAG tripletů (cytosin-adenosin-guanin) v genu uloženém na krátkém raménku 4. chromosomu. Tato expanze kóduje aberantní polyglutaminový řetězec v proteinu huntingtin (HTT). Fyziologický HTT a v případě HN mutovaný HTT (mHTT) se exprimují téměř ve všech tkáních a ovlivňují řadu buněčných funkcí. Počet nemocných je zhruba 1 na 10.000 obyvatel. V současnosti je tato nemoc nevyléčitelná a její mechanismy nejsou dostatečně dobře prozkoumány. Postihuje kromě centrální nervové soustavy také periferní tkáně včetně svalstva. Při HN dochází k narušení mitochondriálních funkcí a poškození systému oxidativní fosforylace, jež má za úkol produkci energie ve formě ATP. Výzkum na zvířecím modelu miniaturního transgenního HN prasete by mohl pomoci objasnit mechanismy patogeneze choroby a potenciální léčebnou strategii.
V této práci byly metodou imunodetekce se specifickými protilátkami sledovány změny množství 14 vybraných mitochondriálních proteinů ve svalové tkáni u 3 věkových skupin transgenních HN miniprasat ve věku 24, 36 a 48 měsíců. S rostoucím věkem byla pozorována postupná progrese trendu snižování množství vybraných mitochondriálních proteinových enzymů patřící do systému oxidativní fosforylace i proteinů souvisejících s oxidativním stresem či destabilizací mitochondriální struktury.

Preliminary scope of work in English

Huntington's disease (HD) is an autosomal dominant hereditary neurodegenerative disease characterized by motor, cognitive and behavioral disorders. HD is caused by expansion of CAG triplet (cytosine-adenosine-guanine) located in a gene on the short arm of the fourth chromosome. This expansion encodes an aberrant polyglutamine chain in the protein huntingtin. Physiological and mutated huntingtin (in case of HD) are expressed in almost all tissues and influences many cellular functions. The prevalence of HD in population is about 1 per 10.000. The disease is currently incurable and its mechanisms are not sufficiently understood. Besides affecting the central nervous system HD also affects peripheral tissues, including skeletal muscles. HD disrupts mitochondrial function and damages oxidative phosphorylation system, which has the task of producing energy in the form of ATP in cells. Research of transgenic minipig model for HD could help elucidate the mechanisms of disease‘s pathogenesis and potential therapeutic strategy.
In this diploma thesis, immunodetection with help of specific antibodies to detect changes in amount of 14 selected mitochondrial proteins in skeletal muscle tissue of three age groups of transgenic HD minipigs - 24, 36 and 48 months old was used. Gradual progression in reduced amounts of selected mitochondrial enzymes belonging to the oxidative phosphorlation and proteins associated with oxidative stress and mitochondrial structure destabilization was found increasing with age.