velikost textu

Utilization of mouse polyomavirus derived virus-like particles for cargo delivery into cells

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:
Utilization of mouse polyomavirus derived virus-like particles for cargo delivery into cells
Název v češtině:
Využití částic myšího polomaviru pro dopravu látek do buněk
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Bc. Markéta Polidarová
Vedoucí:
RNDr. Hana Španielová, Ph.D.
Oponent:
RNDr. Michal Šmahel, Ph.D.
Id práce:
159102
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Genetika, molekulární biologie a virologie (NGEMOVI)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
13. 9. 2016
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
myší polyomavirus, VLPs,únik z endozómu, cargo, doprava, histidin
Klíčová slova v angličtině:
mouse polyomavirus, VLPs, endosome escape, cargo, delivery, histidine
Abstrakt:
Abstrakt a klíčová slova Virům podobné částice odvozené od myšího polyomaviru tvořené hlavním kapsidovým proteinem VP1 (MPyV VP1-VLPs) mohou být využity jako systém pro dopravu různých látek do buněk. Protein VP1 je schopný se samouspořádat do ikosahedrálních částic o průměru 45 nm, tedy vysoce pravidelných dutých nanočástic. V této práci byl do MPyV VP1-VLPs zabalen modelový náklad, bimodální malá molekula založená na cyklodextrinu umožňující detekci pomocí fluorescence a zároveň kontrastní látka pro zobrazování pomocí magnetické rezonance. Tento náklad stabilně asocioval s VLPs a byl pomocí těchto částic doručen do savčích buněk. Aby se zabránilo uvíznutí VLPs v endolysozomálních kompartmentech a zvýšilo se tak potenciální využití VLPs, MPyV VP1 protein byl modifikován vložením sekvencí bohatých na histidin (histidinový tag dlouhý 6 histidinů ohraničený glycinem a serinem) do povrchové smyčky DE. Tento přístup byl zvolen, protože modifikace umělých částic histidinem zvýšila jejich únik z endozomů a dopravu látek do buněk. Produkce His-VP1 proteinu v bakulovirovém expresním systému Bac-to-Bac® vedla ke vzniku různých struktur tvořených proteinem VP1: dlouhých tubulárních útvarů a malých 20nm VLPs při produkci VP1 se 4x vloženými histidinovým tagem ve smyčce DE, a nové nanostruktury, které jsme pojmenovali nano-jumpers, při produkci VP1 s 2x vloženým histidinovým tagem. Nicméně analýza His-VLPs a nanostruktur prokázala, že modifikace histidinem zvýšila jejich únik z endozomů. Kromě toho byl také testován účinek peptidu bohatého na histidin (KH27K) a polyethyleniminu (PEI), který umí narušit membránu endozomů a zvyšuje únik z těchto organel. KH27K měl podobný efekt na narušení endozomální membrány jako PEI za použití endocytované fluorescenční protilátky pro vizualizaci úniku z endozomů. Efekt KH27K a PEI na infektivitu MPyV byl také prozkoumán a poprvé bylo ukázáno, že narušení endozomální membrány zvyšuje infektivitu MPyV. Klíčová slova: myší polyomavirus, VLPs, únik z endozomů, náklad, doprava, histidin
Abstract v angličtině:
Abstract and key words Mouse polyomavirus-derived virus-like particles composed from major capsid protein VP1 (MPyV VP1-VLPs) are interesting structures for use as a delivery system of various cargos into cells. VP1 protein self-assembles into icosahedral particles of 45 nm in diameter that are hollow highly regular nanoparticles. In this work, model small molecule cargo, Cyclodextrin-Based Bimodal Fluorescence/MRI Contrast Agent, was encapsidated into MPyV VP1-VLPs. The cargo was stably associated with VLPs and was delivered into mammalian cells using these VLPs. To prevent VLPs entrapment in endolysosomal compartments and increase the potential of VLPs applications, MPyV VP1 protein was modified by insertion of histidine-tag (6 histidine long sequence surrounded by glycine and serine) sequences into VP1 surface loop DE, because histidine modification of synthetic systems had enhancing effect on endosome escape and cargo delivery. With the use of in Bac-to-Bac® baculovirus expression system His-VP1 protein was expressed in insect cells and a variety of VP1-assemblies was obtained: long tubules and small 20nm VLPs formed from VP1 with 4 histidine-tags in DE loop, and novel VP1 nanostructure, which we named nano-jumpers, formed from VP1 with 2 histidine-tags. Nonetheless the endosome escape properties of His-VLPs and nanostructures were analysed and it was proved that histidine modification enhanced endosome escape of these structures. Moreover, the effects of histidine-rich peptide (KH27K) and known endosome disrupting agent polyethylenimine (PEI) were tested. KH27K had similar effect on endosome disruption as PEI, which was detected using endocyted fluorescent antibody. The effect of KH27K and PEI on MPyV infectivity was also investigated. It was shown for the first time that endosome membrane disruption enhances MPyV infectivity. Key words: mouse polyomavirus, VLPs, endosome escape, cargo, delivery, histidine
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Markéta Polidarová 14.15 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Markéta Polidarová 34 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Markéta Polidarová 34 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Hana Španielová, Ph.D. 135 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Michal Šmahel, Ph.D. 282 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Jitka Forstová, CSc. 154 kB