izpis_h1_title_alt

Površinska predstavitev evazinov in bepecina na bakterijah Lactococcus lactis NZ9000 in Lactobacillus salivarius ATCC 11741 ter vrednotenje njihovega protivnetnega delovanja
Škrlec, Katja (Avtor), Berlec, Aleš (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (10,12 MB)

Izvleček
Kronična vnetna črevesna bolezen (KVČB) je vse večji zdravstveni problem, saj incidenca in prevalenca bolezni naraščata, obenem pa je zdravljenje z biološkimi zdravili drago in povzroča neželene stranske učinke, zato razvoj novih načinov zdravljenja predstavlja velik znanstveni izziv. Kemokini in citokini imajo ključno vlogo pri vnetnem odzivu v gastrointestinalnem traktu, zato predstavljajo možno novo tarčo zdravljenja vnetnih bolezni. Glavni namen doktorske disertacije je bil razvoj mlečnokislinskih bakterij (MKB) Lactococcus lactis NZ9000 in Lactobacillus salivarius ATCC 11741, ki bi imele na površini predstavljene ustrezne vezavne proteine, s katerimi bi bilo moč doseči protivnetno delovanje in izboljšati simptome vnetja. Potrdili smo, da so kemokin-vezavni klopni proteini evazini primerni za površinsko predstavitev na MKB Lactococcus lactis NZ9000 in Lactobacillus salivarius ATCC 11741. Kot alternativni način protivnetnega delovanja pri vnetnih črevesnih boleznih smo uspešno razvili dostavni sistem za protivnetni peptid bepecin (BPC-157) s pomočjo fuzije z ustreznim nosilnim površinskim proteinom. Nadzorovano sproščanja bepecina smo dosegli s pomočjo v črevesju prisotne proteaze tripsin ali s pomočjo signalnega peptida. Razvili smo tudi sistem spremljanja in kvantifikacije izločenega bepecina. Učinkovitost obeh novih pristopov k zdravljenju vnetnih črevesnih bolezni smo potrdili na celičnih modelih, in sicer smo zmožnost vezave kemokina CXCL8 potrdili na modelu črevesnega epitela, antioksidativno delovanje bepecina pa na celičnem modelu fibroblastov. Poleg vezave kemokinov bi lahko k zdravljenju vnetnih črevesnih bolezni pristopili tudi z vezavo citokinov. Zato smo na površini bakterije Lactococcus lactis NZ9000 predstavili neimunoglobulinske proteinske nosilce, pripravljene na osnovi albumin-vezavne domene, ki so sposobni vezati podenoto p19 človeškega IL-23 (ILP-vezavni proteini). Z vezavo bi lahko preprečili interakcijo med IL-23 in receptorjem ter tako zaustavili z IL-23 posredovano provnetno signaliziranje. Neimunoglobulinski proteinski nosilci predstavljajo alternativo protitelesom. S pregledom njihovih tarč smo izpostavili primerne vezavne proteine za predstavitev na MKB z namenom protivnetnega delovanja. Za učinkovito protivnetno delovanje je pomembna zadostna količina protivnetnih proteinov ali peptidov na mestu delovanja. Na količino izraženih proteinov lahko vplivamo z optimizacijo gostiteljskega seva MKB, pri katerem lahko z inaktivacijo ali utišanjem določenih genov vplivamo na povečano tvorbo rekombinantnih proteinov ali njihovo zmanjšano razgradnjo. Predhodno razviti plazmid pNZDual z dvema nizinskima promotorjema smo uporabili za razvoj enoplazmidnega inducibilnega sistema CRISPR-Cas9, ki omogoča inaktivacijo ali utišanje genov z uporabo tehnologij CRISPR in CRISPRi, in bo v nadaljevanju uporaben za inaktivacijo kandidatnih genov z namenom povečanja izražanja protivnetnih proteinov. Želeno protivnetno delovanje bakterij bi lahko izboljšali z uvedbo ustreznega dostavnega sistema, s katerim bi bakterije zaščitili in dostavili na mesto vnetja. Novejši dostavni sistem predstavljajo nanovlakna, ki bi lahko omogočala vgradnjo MKB in njihovo dostavo na ustno ali vaginalno sluznico, s čimer bi razširili možnosti zdravljenja vnetnih bolezni. V okviru doktorskega dela smo proučili vpliv procesnih parametrov elektrostatskega sukanja in parametrov polimerne raztopine na morfologijo nanovlaken ter sposobnost preživetja vgrajene modelne MKB Lactobacillus plantarum ATCC 8014. Učinkovita vgradnja probiotičnih bakterij v nanovlakna nam omogoča sočasno sušenje bakterij in pripravo bolniku prijaznega lokalnega dostavnega sistema z dolgim rokom uporabnosti in hitrim sproščanjem, s katerim bakterije zaščitimo ter dostavimo na mesto vnetja.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:mlečnokislinske bakterije, Lactococcus lactis, Lactobacillus salivarius, površinska predstavitev, evazini, bepecin, protivnetnega delovanja, kronična vnetna črevesna bolezen
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga (mb31)
Organizacija:MF - Medicinska fakulteta
Leto izida:2018
Število ogledov:170
Število prenosov:103
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
 
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
:
Objavi na:AddThis
AddThis uporablja piškotke, za katere potrebujemo vaše privoljenje.
Uredi privoljenje...

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Surface display of evasins and bepecin on the bacteria Lactococcus lactis NZ9000 and Lactobacillus salivarius ATCC 11741 and evaluation of their anti-inflammatory action
Izvleček:
Inflammatory bowel disease (IBD) is a growing health problem, as incidence and prevalence of the disease are increasing, while treatment with biological agents is expensive and causes undesirable side effects. Therefore, the development of new treatments is a major scientific challenge. Chemokines and cytokines play a key role in the inflammatory response in the gastrointestinal tract, and hence represent a new target for the treatment of inflammatory diseases. The main aim of the doctoral dissertation was the development of lactic acid bacteria (LAB) Lactococcus lactis NZ9000 in Lactobacillus salivarius ATCC 11741 that would display on the surface appropriate binding proteins, which could achieve anti-inflammatory activity and improve the symptoms of inflammation. We have confirmed that the chemokine-binding proteins evasins from ticks are suitable for surface display on LAB Lactococcus lactis NZ9000 and Lactobacillus salivarius ATCC 11741. As an alternative approach to achieve anti-inflammatory activity in IBD, we successfully developed the delivery system for anti-inflammatory peptide bepecin (BPC-157) in fusion with a suitable surface carrier protein. Controlled release of bepecin was achieved with the help of intestinally located protease trypsin, or with the signal peptide. We also developed a system for monitoring and quantification of released bepecin. The effectiveness of both new approaches for the treatment of IBD was confirmed on cell models. The ability to bind chemokine CXCL8 was confirmed on a gut epithelial cell model, and the antioxidant activity of bepecin on a fibroblast cell model. In addition to the binding of chemokines, cytokine binding could also be used for the treatment of inflammatory bowel diseases. Therefore, we displayed on the surface of Lactococcus lactis NZ9000 non-immunoglobulin protein scaffolds prepared from the albumin-binding domain and capable of binding the p19 subunit of human IL-23 (ILP-binding proteins). By binding of p19, the interaction between IL-23 and its receptor could be prevented, thereby blocking IL-23-mediated signaling. Non-immunoglobulin scaffolds are an alternative to antibodies. We have identified binding proteins with anti-inflammatory activity suitable for surface display on LAB by reviewing their possible targets. In every case, an adequate amount of anti-inflammatory proteins or peptides at their site of action is important for effective anti-inflammatory activity. The amount of expressed proteins can be influenced by the optimization of the LAB host strain, whereby the inactivation or silencing of certain genes can increase the expression of recombinant proteins or reduce their degradation. The pre-developed plasmid pNZDual with two nisin promoters was used to develop the single-plasmid inducible system CRISPR-Cas9, which enables the inactivation or silencing of genes using CRISPR and CRISPRi technologies, and will be used to inactivate candidate genes in order to increase the expression of anti-inflammatory proteins. The desired anti-inflammatory activity of bacteria can be improved by introducing an appropriate delivery system, by which the bacteria are protected and delivered to the site of inflammation. Nanofibers are a more recent delivery system that could enable the incorporation of LAB and their delivery to the oral or vaginal mucosa, thus expanding the possibilities of treating inflammatory diseases. Within the doctoral thesis, the influence of process parameters of electrospinning, and parameters of the polymer solution were studied, and their effect on the morphology of nanofibers and the viability of the model LAB Lactobacillus plantarum ATCC 8014 assessed. The incorporation of probiotic bacteria into nanofibers enables us to simultaneously dry the bacteria, incorporate them with high efficiency, and prepare a patient friendly local delivery system with long a shelf life and fast release that enables protection and delivery of bacteria to the site of inflammation.

Ključne besede:lactic acid bacteria, Lactococcus lactis, Lactobacillus salivarius, surface display, evasins, bepecin, anti-inflammatory action, inflammatory bowel disease

Podobna dela

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

Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj