izpis_h1_title_alt

Dodatek lokalizacijskih signalov gasderminu D in njihov vpliv na učinkovitost sprožitve piroptoze
ID Videčnik, Blaž (Avtor), ID Bratkovič, Tomaž (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Železnik Ramuta, Taja (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (3,35 MB)
MD5: 26D2B98649F85B7EF4C8A0C0B6954905

Izvleček
Inflamasomi so proteinski kompleksi, ki se nahajajo v citosolu stimuliranih celic in so del prirojene imunosti. Za večino velja, da inflamasomski kompleks sestavlja receptor, ki prepozna molekulske vzorce, adapterski protein in prokaspaza 1. Sestavljanje inflamasoma sproži receptor, ki zazna prisotnost s patogeni ali s poškodbo povezanih molekulskih vzorcev. Inflamasom omogoči aktivacijo kaspaze 1, ta pa pretvorbo proproteinov v aktivna citokina IL-1β in IL-18. Poleg tega kaspaza 1 cepi gasdermin D, katerega N-končna domena se poveže s fosfolipidi v celični membrani in tvori pore, kar vodi v lizo celice in sprostitev celične vsebine v zunajcelično okolje in to celično smrt imenujemo piroptoza. Piroptoza je vrsta programirane imunogene celične smrti, ki je pomembna pri zaščiti gostitelja pred patogeni. Ker piroptoza sproži močno vnetje, ki aktivira imunski sistem, imata piroptoza oz. njen efektor gasdermin D velik potencial za razvoj novih terapij raka. Namen magistrskega dela je bil preveriti, kako učinkovito piroptozo sprožijo konstrukti, ki se nahajajo v celičnem jedru, saj bi s tem lahko izboljšali učinkovitost terapije, zmanjšali pojavnost neželenih učinkov in zaobšli odpornost rakavih celic proti učinkovinam. V nalogi smo uporabljali načrtovane rekombinantne različice gasdermina D, ki se aktivirajo samo ob prisotnosti virusne proteaze TEV, s čimer lahko nadzorovano sprožimo piroptozo. Dodatek lokalizacijskega signala za transport v jedro (NLS) je uspešno usmeril konstrukte v celično jedro. Ugotovili smo, da dodatka lokalizacijskih signalov za transport v ali iz jedra (NLS oz. NES) v zaporedje gasdermina D in proteaze TEV ne vplivata na učinkovitost sprožitve piroptoze v celicah HEK293. Sistem smo testirali tudi na rakavih celičnih linijah N2A in B16F10, pri čemer pa se je način transfekcije celic izkazal za toksičnega, zato bi morali protokol dostave genske informacije za rekombinantne konstrukte optimizirati. Enega od alternativnih načinov dostave predstavlja način vnosa plazmidov v celice z elektroporacijo, ki je že uspešno vpeljana v klinično prakso. Tekom magistrskega dela smo pokazali, da lahko piroptozo sprožimo tudi, če se gasdermin in aktivacijska proteaza nahajata v jedru. Z nadaljnjim razvojem, kjer bi lahko piroptozo sprožili le ob prisotnosti DNA zaporedja, značilnega za rakaste celice, ima načrtovani konstrukt gasdermina D potencial za uporabo v imunoterapiji raka.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:gasdermin D, imunoterapija, inflamasom, jedrni lokalizacijski signal, piroptoza
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2023
PID:20.500.12556/RUL-150948 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:26.09.2023
Število ogledov:795
Število prenosov:92
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:The impact of added localization signals on the efficiency of pyroptosis initiation by gasdermin D
Izvleček:
Inflammasomes are cytosolic multiprotein complexes composed of pattern recognition receptor, adaptor protein, and pro-caspase-1 molecules. Inflammasome receptors are activated by sensing pathogen-associated molecular patterns or damage-associated molecular patterns. This triggers the activation of caspase 1, which in turn cleaves proprotein isoforms into active cytokines IL-1β and IL-18. In addition, caspase 1 catalyzes the site-specific proteolysis of gasdermin D, releasing its N-terminal domain, which upon binding the phospholipids in the cell membrane forms pores, leading to pyroptosis. Pyroptosis is a programmed immunogenic cell death characterized by cell lysis, and the release of inflammatory molecules into the extracellular environment. Pyroptosis protects the host against pathogens. It triggers inflamation and activates immune system, thus pyroptosis and its effector gasdermin D represent promising approach for novel cancer therapy. The aim of the master's thesis was to determine the pyroptotic potential of recombinant constructs located in the nucleus, as this could enhance treatment effectiveness, minimize adverse effects, and potentially overcome drug resistance of cancer cells. In this study, we used designed gasdermin D variants that are activated specifically by the viral TEV protease, enabling precise control over pyroptosis induction. We showed that the addition of a nuclear localization sequence (NLS) resulted in successful delivery of recombinant constructs into the nucleus. Our findings revealed that incorporating nuclear localization signal (NLS) and nuclear export signal (NES) into the designed gasdermin D and TEV protease sequences does not impact pyroptosis efficiency in HEK293 cells. While we tested the system on cancer cell lines N2A and B16F10, we encountered excessive cell toxicity, prompting further optimization of the protocol for the delivery of genetic information encoding recombinant constructs. Alternatively, electroporation provides a promising option for plasmid delivery into cells, given its successful application in clinical practice. During master's thesis we showed that pyroptosis can be triggered if gasdermin and activating protease are located in the cell nucleus. This enables further development where pyroptosis is only induced when cancer-specific DNA sequence is present, suggesting that designed gasdermin D has notable potential for future application in cancer immunotherapy.

Ključne besede:gasdermin D, immunotherapy, inflammasome, nuclear localization signal, pyroptosis

Podobna dela

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

Nazaj