velikost textu

Úloha systému oxidas se smíšenou funkcí s cytochromem P450 v metabolismu léčiv a karcinogenů

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Úloha systému oxidas se smíšenou funkcí s cytochromem P450 v metabolismu léčiv a karcinogenů
Název v angličtině:
The role of mixed function oxidases system with cytochrome P450 in metabolism of drugs and carcinogens
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Iveta Mrízová
Školitel:
prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc.
Oponenti:
RNDr. Kateřina Levová, Ph.D.
RNDr. Hana Hansíková, CSc.
Id práce:
129932
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra biochemie (31-250)
Program studia:
Biochemie (P1406)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
20. 6. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
ellipticin, benzo[a]pyren, cytochrom P450, metabolismus, DNA adukty, heterologní exprese v E. coli
Klíčová slova v angličtině:
ellipticine, benzo[a]pyrene, cytochrome P450, metabolism, DNA adducts, heterologous expression in E. coli
Abstrakt:
Abstrakt Ellipticin (5,11-dimethyl-6H-pyrido[4,3-b]karbazol) je rostlinný alkaloid čeledi Apocynaceae, který vykazuje významnou protinádorovou a anti-HIV aktivitu. Jeden z mechanismů účinku tohoto protinádorového léčiva je, že se po enzymové aktivaci kovalentně váže na DNA a vytváří tak adukty s DNA. Enzymy, které se podílí na této aktivaci, patří mezi cytochromy P450 (CYP) a peroxidasy. V disertační práci byl sledován vliv ellipticinu na expresi a aktivitu jednotlivých složek mikrosomálního monooxygenasového systému v různých tkáních laboratorního potkana. Současně byl sledován vliv ellipticinu a míra jeho cytotoxicity na různé nádorové buněčné linie. Součástí disertační práce byla i příprava anti-peptidové protilátky proti „orfánovému“ cytochromu P450 2S1, který je exprimován zejména v nádorových tkáních epiteliálního původu. Pro lepší poznání jak může CYP2S1 participovat na metabolismu cizorodých látek, byl tento protein připraven heterologní expresí v E. coli a byla analyzována jeho úloha v metabolismu ellipticinu, karcinogenního benzo[a]pyrenu (BaP) a jeho derivátu BaP-7,8-dihydrodiolu. Za využití myšího modelu byl studován vliv zánětu plic na metabolismus zmíněného environmentálního karcinogenu. Výsledky získané v disertační práci plně prokazují, že ellipticin indukuje potkaní cytochromy CYP1A1/2, CYP3A a cytochrom b5, což má za následek zvýšení jejich enzymových aktivit a oxidaci ellipticinu jak na detoxifikační metabolity, tak i metabolity aktivační, které vedou ke vzniku aduktů s DNA. Navíc bylo zjištěno, že zvýšená exprese cytochromu b5 může přispět k efektivnějšímu metabolismu ellipticinu, ale i dvou karcinogenů BaP a Sudanu I, a může tak modulovat jejich bioaktivaci zprostředkovanou cytochromy P450. Prokázáno bylo rovněž, že CYP2S1 participuje na oxidaci ellipticinu a BaP-7,8-dihydrodiolu bez účasti NADPH:cytochrom P450 reduktasy, s využitím organického peroxidu. Dále byla úspěšně připravena vysokoafinitní anti-peptidová protilátka proti CYP2S1, která může být užita jako diagnostický nástroj pro detekci markerů některých nádorových onemocnění, zejména jako prognostický marker pro karcinom pankreatu. Ve studii, která sledovala, jak může zánětlivé onemocnění plic ovlivnit metabolismus environmentálního karcinogenu benzo[a]pyrenu bylo prokázáno, že toto onemocnění může inhibovat enzymovovou aktivitu CYP1A1, což vede k poškození DNA vznikem jeho aduktů s DNA v plicní tkáni. 5
Abstract v angličtině:
Abstract Ellipticine (5,11-dimethyl-6H-pyrido[4,3-b]carbazole), an alkaloid isolated from Apocynaceae plants, exhibits significant antitumor and HIV activity. This antitumor agent binds to DNA and forms covalent DNA adducts. Enzymes, which are involved in its enzymatic activation, are cytochromes P450 (CYP) and peroxidases. To elucidate the effect of ellipticine on the expression and enzymatic activity of the individual components of the microsomal mixed function oxidase system in different tissues, we used rat model. Simultaneously, the effect of ellipticine and its cytotoxicity on different tumor cell lines was also investigated. Another part of the presented work was targeted on preparation of anti-peptide antibody against orphan cytochrome P450 2S1, which is highly expressed in many human tumours of the epithelial origin, for its detection in these tissues. For better understanding how CYP2S1 can contribute to the metabolism of xenobiotics, the protein was prepared by heterologous expression in E. coli. Furher, its role in metabolism of an antitumor drug ellipticine, a carcinogenic environmental pollutant benzo[a]pyrene (BaP) and its derivate BaP-7,8-dihydrodiol was examined. Utilizing a mouse model, the impact of pulmonary inflammation on the metabolism of an environmental carcinogen was investigated, too. The results found in this thesis fully demonstrate the role of ellipticine in induction of rat cytochrome CYP1A1/2, CYP3A and cytochrome b5, resulting in an increase in CYP enzyme activities and oxidation of ellipticine to both its detoxification and activation metabolites forming DNA adducts. Moreover, an increased level of cytochrome b5 may modulate the CYP-mediated bioactivation and detoxification of ellipticine as well as two carcinogens, BaP and Sudan I. It was also shown that CYP2S1 participates in the oxidation of ellipticine and BaP-7,8-dihydrodiol via the NADPH/POR-independent reaction using organic peroxide. The highly affinity anti-peptide antibody against CYP2S1 protein was successfully prepared and may be used as diagnostic tool for various cancers, in particular, as a prognostic marker for pancreatic cancer. In the last part of the thesis, the effect of pulmonary inflammation on metabolism of an environmental carcinogen BaP was elucidated. Pulmonary inflammation may inhibit enzymatic activity of CYP1A1, which results in a decrease in pulmonary BaP detoxification, thereby enhancing BaP genotoxicity (DNA adduct formation) in the lung. 6
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Iveta Mrízová 2.85 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Iveta Mrízová 7.39 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Iveta Mrízová 110 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Iveta Mrízová 111 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Iveta Mrízová 939 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Kateřina Levová, Ph.D. 357 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Hana Hansíková, CSc. 783 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 868 kB