velikost textu

The role of glycolytic enzymes in the development of cancer and metabolic disorders

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:
The role of glycolytic enzymes in the development of cancer and metabolic disorders
Název v češtině:
Role glykolytických enzymů v rozvoji nádorových a metabolických onemocnění
Typ:
Disertační práce
Autor:
Ing. Daniela Šimčíková, Ph.D.
Školitel:
RNDr. Petr Heneberg, Ph.D.
Oponenti:
RNDr. Michal Šimíček
RNDr. Petr Vaňhara, Ph.D.
Id práce:
194472
Fakulta:
3. lékařská fakulta (3.LF)
Pracoviště:
II.interní klinika (12-2INK)
Program studia:
Molekulární a buněčná biologie, genetika a virologie (P1519)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
4. 2. 2020
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
ABSTRAKT V předkládané doktorské práci bylo našim cílem objasnit molekulární mechanismy role hexokinas ve zdraví a nemoci. Nejprve jsme se zabývali molekulární podstatou GCK-MODY a možnostmi, jak obecně predikovat efekty mutací v genech kódujících Mendelistická onemocnění. Provedli jsme in vitro experimenty s GCK a jejími variantami nesoucími aktivační, neutrální a inaktivační mutace. Následně jsme porovnali výsledky experimentů s výstupy z nejmodernějších predikčních algoritmů, které mají rozdílný základ. Díky analýzám jsme zjistili, že predikční algoritmy obecně trpí nízkou specificitou. Proto jsme navrhli metodu, jak upravit numerické výstupy predikčních algoritmů, aby se zvýšila specificita. Navíc jsme určili pH optimum lidské GCK a HK2 a zkoumali jsme vliv koncentrací ATP na pufrovací kapacitu pufrů běžně používaných v hexokinasových stanoveních. V části týkající se role hexokinas ve vzniku a rozvoji nádorů jsme studovali in vitro somatické mutace GCK nalezené v nádorech. Ačkoliv část těchto mutací byla aktivačních, a tedy potenciálně výhodných pro nádory, studie nepřinesla významnou evidenci role GCK pro vznik nádorů. Raději jsme se tedy posunuli ke studii HK1 a HK2 na modelu ovariální nádorové linie. U HK1 a HK2 bylo již uvedeno, že jsou důležitými isoenzymy pro nádorové buňky. Připravili jsme buněčné linie neexprimující HK1 a HK2 metodou CRISPR/Cas9. Poté jsme zkoumali změny úrovně exprese proteinů z metabolických i signálních drah. V nádorových buňkách nexprimujících HK1 jsme pozorovali změny napomáhající zvýšenému přežívání a proliferaci buněk. Nicméně stále zbývají k podobnému prostudování nádorové buňky neexprimující HK2 a naše současné výsledky musíme podpořit dalšími experimenty.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT In this Ph.D. thesis, we aimed to focus on molecular mechanisms that underlie the roles of hexokinases in health and disease. First, we focused on the molecular basis of GCK-MODY and possibilities how to predict effects of variations in genes causing Mendelian disorders in general. We performed in vitro experiments on GCK and its variants carrying activating, neutral or inactivating variations. Subsequently, we compared these experimental results with outcomes from the state-of-the-art prediction algorithms with distinct backgrounds. As a result of analyses, we realized that the prediction algorithms commonly suffered from low specificity. Therefore, we suggested a method how to tailor numerical outcomes of these prediction algorithms in order to increase specificity. Furthermore, we determined pH optimum of human GCK and HK2 and investigated the influence of ATP concentrations on buffering capacity of commonly used buffers in hexokinase assays. In the part concerning the role of HKs in tumorigenesis, we studied in vitro somatic cancer-associated variations in GCK, which did not give meaningful evidence for a role of GCK in tumorigenesis, although a subset of somatic cancer-associated variations were activating, thus potentially advantageous for tumors. Therefore, we rather moved to the study of HK1 and HK2, which have been reported as important isoenzymes for cancer cells, on the model of ovarian cancer cell line. We have prepared HK1 and HK2 knockout cell lines using CRISPR/Cas9 system. Afterwards, we studied changes of expression levels of proteins involved in metabolic and signaling pathways. We have observed changes indicating that the HK1 KO cells trigger cell survival and proliferation. Nevertheless, HK2 KO cells remain to be studied in a similar manner and further supportive experiments are about to be conducted in a near future.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Ing. Daniela Šimčíková, Ph.D. 10 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Ing. Daniela Šimčíková, Ph.D. 282 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Ing. Daniela Šimčíková, Ph.D. 180 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Petr Heneberg, Ph.D. 335 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Michal Šimíček 713 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Petr Vaňhara, Ph.D. 629 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 362 kB