izpis_h1_title_alt

Priprava mišjega katepsina S z avi oznako in njegova karakterizacija
ID Kodrič, Meta (Avtor), ID Turk, Boris (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,99 MB)
MD5: 5A80C2473993313F88A747462FDC39B6

Izvleček
Katepsin S je cisteinska proteaza, ki se izraža v imunskih celicah, kjer kot del endolizosomalnega sistema skrbi za znotrajcelično razgradnjo proteinov ter antigensko predstavitev v kompleksu MHCII. Pomembno vlogo ima tudi pri celični smrti, vnetni signalizaciji v citoplazmi ter pri signalnih in razgradnih poteh, ki potekajo v zunajceličnem okolju. Zaradi stabilnosti v širokem pH območju, široke substratne specifičnosti in posledično visoke proteolizne aktivnosti v različnih celičnih predelkih je nepravilno reguliran katepsin S eden izmed akterjev pri pojavu različnih patoloških stanj, povezanih s kroničnim vnetjem, kot so rak, avtoimunske in kardiovaskularne bolezni ter bolezni pljuč in kosti. Kot takšen predstavlja obetavno terapevtsko in diagnostično tarčo, vendar ga moramo za učinkovito izrabo sprva podrobneje preučiti. Pri tem imajo pomembno vlogo naravno in sintetično pridobljeni vezavni partnerji, ki se specifično vežejo na encim in omogočajo njegovo identifikacijo, vizualizacijo in kvantifikacijo. Pripravimo jih lahko z in vitro selekcijo v vnaprej pripravljeni knjižnici malih molekul oziroma makromolekul, pri čemer se le-te vežejo na imobiliziran tarčni protein - najpogosteje gre za biotiniliran protein, vezan na kolono s (strept)avidinom. Za namen izbora specifičnih vezavnih partnerjev proti mišjemu katepsinu S smo v sklopu diplomskega dela želeli pripraviti mišji katepsin S v fuziji s petnajst aminokislinskih ostankov dolgim peptidnim zaporedjem GLNDIFEAQKIEWHE, imenovanim avi-oznaka. Slednja namreč omogoča mestno specifično biotinilacijo tarčnega proteina s pomočjo encima BirA. Za pripravo zapisa mišjega prokatepsina S z avi-oznako smo uporabili FX-kloniranje. Rekombinantni protein smo izrazili v bakterijskem ekspresijskem sistemu Escherichia coli Rosetta-gami B (DE3) pLysS ter ga izolirali s pomočjo Ni2+-kelatne afinitetne kromatografije. Po aktivaciji smo s titracijo aktivnega mesta z ireverzibilnim inhibitorjem E-64 določili aktivno koncentracijo encima. Z diplomskim delom smo pokazali, da za aktivacijo mišjega prokatepsina S z avi-oznako zadostujejo znižanje pH raztopine na 4,5, dodatek DTT ter zgolj 10-15 minutna inkubacija encima na 37 °C. Z daljšanjem časa inkubacije se zaradi visoke proteolizne aktivnosti encima povečuje stopnja encimske samorazgradnje, kar se odraža v izgubah tarčnega proteina. Kljub precejšnjim izgubam nam je uspelo pripraviti zadostne količine aktivnega mišjega katepsina S z avi-oznako, kar nam omogoča nadaljnjo mestno specifično biotinilacijo encima ter izbor specifičnih vezavnih partnerjev in vitro.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:mišji katepsin S, avi-oznaka, biotinilacija, vezavni partnerji, FX-kloniranje
Vrsta gradiva:Diplomsko delo/naloga
Tipologija:2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2021
PID:20.500.12556/RUL-129951 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:81940483 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:09.09.2021
Število ogledov:952
Število prenosov:189
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Preparation of mouse cathepsin S with avi tag and its characterisation
Izvleček:
Cathepsin S is a cysteine protease with a uniquely restricted expression in immune cells, where it participates in the endolysosomal protein degradation and MHC class II-mediated antigen presentation. Additionally, it plays an important role in cell death, inflammatory signaling in the cytoplasm, and various signaling and degradation pathways that take place in the extracellular milieu. Since cathepsin S is stable at a wide pH range, has wide substrate specificity and is subsequently highly proteolytically active in various cell compartments, its dysregulation can result in the development of various pathological conditions associated with chronic inflammation such as cancer, autoimmune and cardiovascular diseases and lung and bone diseases. As such it represents a promising therapeutic and diagnostic target, yet for its effective use, we need a thorough knowledge of its physiology first. Different natural and synthetic binding partners that can specifically bind cathepsin S and thereby enable its identification, visualization and quantification in in vitro and in vivo models, can be of great importance in cathepsin S research. Libraries containing small molecules or macromolecules can be screened using in vitro methods, whereby the tested molecules bind to an immobilized target protein - most commonly a biotinylated protein bound to a column with adhered (strept)avidin. The aim of our work was to prepare a murine cathepsin S fused with the 15 amino acids long peptide sequence GLNDIFEAQKIEWHE, known as AviTag, since the latter enables site-specific biotinylation of the target protein using enzyme BirA. The sequence of the murine procathepsin S with AviTag was prepared using FX-cloning. The recombinant protein was expressed in Escherichia coli Rosetta-gamma B (DE3) pLysS and isolated by Ni2+-chelate affinity chromatography. After activation, the concentration of the active enzyme was assessed by titration of the active site of the enzyme with the irreversible inhibitor E-64. We showed that lowering the pH of the activation solution to 4,5, addition of DTT and as little as a 10-15 minute incubation of the enzyme at 37 ° C is sufficient for its complete activation. With prolonged incubation the enzyme self-degradation occurs, resulting in protein loss. Despite considerable losses of the active murine cathepsin S with AviTag we were able to prepare sufficient quantity of it, which allows us to continue with site-specific biotinylation of the protein and subsequent selection of specific binding partners in vitro.

Ključne besede:murine cathepsin S, AviTag, biotinylation, binding partners, FX-cloning

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj