Uravnavanje delovanja sesalskih celic preko načrtovane oligomerizacije svežnja štirih proteinskih vijačnicMerljak, Estera (Avtor) Gradišar, Helena (Mentor) Jerala, Roman (Komentor) Sveženj štirih vijačnicsintezna biologijametoda segmentacije 4HBoligomerizacijski moduliuravnavanje delovanja sesalskih celicinducibilno sestavljanje 4HBCAR-T.Sposobnost načrtovanja proteinskih interakcij predstavlja pomembno orodje pri ustvarjanju sintetičnih omrežij za uravnavanje celičnega odziva in številnih drugih funkcij, kot sta lokalizacija in sestavljanje kompleksnih celičnih struktur. Dodatna orodja za uravnavanje tvorbe proteinskih kompleksov bi imela velik prispevek k znanosti, tako kot orodje za raziskave kot tudi za biotehnološke in biomedicinske aplikacije. Svežnji štirih vijačnic so proteinske strukture, primerne za de novo načrtovanje. Na podlagi osnovnega sestavljanja iz dveh domen, kjer vsaka domena obsega dve vijačnici, so svežnje štirih vijačnic predhodno uporabili za (hetero)dimerizacijo proteinov. V sklopu doktorskega dela smo preučevali potencial različnih segmentacij načrtovanega svežnja štirih vijačnic (4HB) kot modelne strukture za načrtovanje dimerizacijskih, trimerizacijskih in tetramerizacijskih modulov iz enega proteina. Z metodo segmentacije smo razširili repertoar ortogonalnih oligomerizacijskih domen iz ene same strukture 4HB, kar zmanjša potrebo po de novo načrtovanju podobnih struktur. Eksperimentalno smo preučili strategijo segmentacije na več svežnjih štirih vijačnic, s čimer smo želeli vpeljati široko uporabo strategije na podobne načrtovane strukture. Poleg možnosti priprave več oligomerizacijskih domen predstavlja segmentacija dodaten vpogled v prispevke posameznih ? vijačnic k tvorbi 4HB ter s tem prepoznavanje problematičnih področij za nadaljnjo optimizacijo načrtovanih struktur. Tovrstne informacije so bile pogosto spregledane v procesu ovrednotenja načrtovanih struktur, kjer je bilo glavno merilo uspešnosti načrtovanja stabilnost celotne strukture. Poleg svoje vrednosti za raziskovanje de novo načrtovanih struktur imajo novo ustvarjeni oligomerizacijski moduli potencial za različne biološke aplikacije. Tekom doktorskega dela smo sestavljanje oligomerizacijskih domen v načrtovano strukturo ovrednotili kot rekonstitucijo razcepljenega poročevalskega proteina kresničkine luciferaze. Pripravljene module smo uporabili za posredovanje informacij različnih bioloških procesov v sesalskih celicah preko izgradnje sintezno-bioloških sistemov za: sočasno in neodvisno uravnavanje izražanja genov preko TALE-VP16 sistema; od rapaloga odvisno inducibilno aktivacijo rekonstitucije razcepljene kresničkine luciferaze ter vpeljavo SbMVp-PPVp proteazne kaskade; in sklopljeno zaznavanje CD19 ter CD20 ligandov na površini rakavih celic s prenosom signala v celice CAR-T na področju imunoterapije.20232023-10-18 07:15:06Doktorsko delo/naloga151707sl