Tato práce se zabývá zjišťováním mechanizmu účinku cytotoxicky aktivních triterpenů. Byly připraveny konjugáty triterpenů s deriváty glukózy pomocí Huisgenovy cykloadice. Byly změřeny cytotoxicné aktivity všech připravených sloučenin. Byly vybrány nejaktivnější látky a studován jejich mechanizmus účinku: 1. Byl analyzován jejich vliv na buněčný cyklus, apoptózu a na syntézu nukleových kyselin s použitím metod průtokové cytometrie; 2. aktivní pyrazin s nejlepším terapeutickým indexem byl dále biotinylován a použit v pull down esejích vyhodnocovaných pomocí kvantitativní proteomiky v kombinaci se SILAC. Byla nalezena skupina proteinů, se kterými tento pyrazin selektivně interaguje, tyto proteiny tak mohou být cíli zodpovědnými za jeho aktivitu. V budoucnu však bude nutné tyto potenciální cíle validovat alternativními metodami.
Anotace v angličtině
The aim of this thesis is investigation of mechanism of action of cytotoxic active triterpenes. The conjugates of triterpenes with glucose derivates were prepared using Huisgen cycloaddition. Cytotoxic activities of all prepared compounds were measured. The most active derivates were further examined for their mechanism of action: 1. First, influence of the active compounds on cell cycle was studied, then influence on apoptosis and nucleic acid synthesis using flow cytometry methods. Active pyrazine with the most promising therapeutic index was selected and used in pull down assays evaluated by quantitative proteomics and SILAC to find a set of proteins that bind selectively to the molecule and which may be responsible for the activity. A group of specifically interacting proteins were found, however, in the future, these potential targets will have to be validated by alternative methods.
Tato práce se zabývá zjišťováním mechanizmu účinku cytotoxicky aktivních triterpenů. Byly připraveny konjugáty triterpenů s deriváty glukózy pomocí Huisgenovy cykloadice. Byly změřeny cytotoxicné aktivity všech připravených sloučenin. Byly vybrány nejaktivnější látky a studován jejich mechanizmus účinku: 1. Byl analyzován jejich vliv na buněčný cyklus, apoptózu a na syntézu nukleových kyselin s použitím metod průtokové cytometrie; 2. aktivní pyrazin s nejlepším terapeutickým indexem byl dále biotinylován a použit v pull down esejích vyhodnocovaných pomocí kvantitativní proteomiky v kombinaci se SILAC. Byla nalezena skupina proteinů, se kterými tento pyrazin selektivně interaguje, tyto proteiny tak mohou být cíli zodpovědnými za jeho aktivitu. V budoucnu však bude nutné tyto potenciální cíle validovat alternativními metodami.
Anotace v angličtině
The aim of this thesis is investigation of mechanism of action of cytotoxic active triterpenes. The conjugates of triterpenes with glucose derivates were prepared using Huisgen cycloaddition. Cytotoxic activities of all prepared compounds were measured. The most active derivates were further examined for their mechanism of action: 1. First, influence of the active compounds on cell cycle was studied, then influence on apoptosis and nucleic acid synthesis using flow cytometry methods. Active pyrazine with the most promising therapeutic index was selected and used in pull down assays evaluated by quantitative proteomics and SILAC to find a set of proteins that bind selectively to the molecule and which may be responsible for the activity. A group of specifically interacting proteins were found, however, in the future, these potential targets will have to be validated by alternative methods.
Student bude pracovat s deriváty triterpenu lupanu, zejména odvozenými od kyseliny betulinové a připraví sadu nových sloučenin. Změří jejich cytotoxickou aktivitu a pokusí se objasnit jejich mechanizmus účinku. U aktivních derivátů bude zkoumat jejich vliv na buněčný cyklus a na DNA nebo RNA syntézu. Dále se pokusí připravit biotinylované deriváty pro případnou afinitní purifikaci potenciálních molekulárních cílů. Během této doby si prohloubí svoje znalosti s prací v chemické laboratoři, bude syntetizovat, izolovat a charakterizovat nové molekuly. Následně v laboratoři experimentální medicíny bude provádět biologické experimenty, kde mimo jiné získá zkušenosti s průtokovým cytometrem.
Zásady pro vypracování
Student bude pracovat s deriváty triterpenu lupanu, zejména odvozenými od kyseliny betulinové a připraví sadu nových sloučenin. Změří jejich cytotoxickou aktivitu a pokusí se objasnit jejich mechanizmus účinku. U aktivních derivátů bude zkoumat jejich vliv na buněčný cyklus a na DNA nebo RNA syntézu. Dále se pokusí připravit biotinylované deriváty pro případnou afinitní purifikaci potenciálních molekulárních cílů. Během této doby si prohloubí svoje znalosti s prací v chemické laboratoři, bude syntetizovat, izolovat a charakterizovat nové molekuly. Následně v laboratoři experimentální medicíny bude provádět biologické experimenty, kde mimo jiné získá zkušenosti s průtokovým cytometrem.
Seznam doporučené literatury
1. Pharmacological activities of natural triterpenoids and their therapeutic implications. Dzubak P., Hajduch M., Vydra D., Hustova A., Kvasnica M., Biedermann D., Markova L., Urban M., Sarek J.: Nat. Prod. Rep. 2006, 23, 394.
2. Cytotoxic Heterocyclic Triterpenoids Derived from Betulin and Betulinic Acid. Urban M., Vlk M., Dzubak P., Hajduch M., Sarek J.: Bioorg. Med. Chem. 2012, 20, 3666.
3. Pentacyclic triterpenoids with nitrogen and sulfur containing heterocycles: Synthesis and medicinal significance. Kvasnica M., Urban M., Dickinson N. J., Sarek J.: Nat. Prod. Rep. 2015, 32, 1303.
4. Synthesis of cytotoxic 2,2-difluoroderivatives of dihydrobetulinic acid and allobetulin and study of their impact on cancer cells. Borkova L., Jasikova L., Rehulka J., Frisonsova K., Urban M., Frydrych I., Popa I., Hajduch M., Dickinson N., Vlk M., Dzubak P., Sarek J.: Eur. J. Med. Chem. 2015, 96, 482.
Seznam doporučené literatury
1. Pharmacological activities of natural triterpenoids and their therapeutic implications. Dzubak P., Hajduch M., Vydra D., Hustova A., Kvasnica M., Biedermann D., Markova L., Urban M., Sarek J.: Nat. Prod. Rep. 2006, 23, 394.
2. Cytotoxic Heterocyclic Triterpenoids Derived from Betulin and Betulinic Acid. Urban M., Vlk M., Dzubak P., Hajduch M., Sarek J.: Bioorg. Med. Chem. 2012, 20, 3666.
3. Pentacyclic triterpenoids with nitrogen and sulfur containing heterocycles: Synthesis and medicinal significance. Kvasnica M., Urban M., Dickinson N. J., Sarek J.: Nat. Prod. Rep. 2015, 32, 1303.
4. Synthesis of cytotoxic 2,2-difluoroderivatives of dihydrobetulinic acid and allobetulin and study of their impact on cancer cells. Borkova L., Jasikova L., Rehulka J., Frisonsova K., Urban M., Frydrych I., Popa I., Hajduch M., Dickinson N., Vlk M., Dzubak P., Sarek J.: Eur. J. Med. Chem. 2015, 96, 482.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
grafy
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Obhajobu bakalářské práce studenta Bc. Jiřího Hodoně zahájil prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, DrSc. et Ph.D. Student seznámil komisi s hlavními částmi a výsledky své práce. Následovalo přečtení posudku vedoucího práce doc. RNDr. Milana Urbana, Ph.D. a oponenta RNDr. Miroslava Kvasnici, Ph.D. Student pak reagoval na připomínky a dotazy.
Prezentace studenta obsahovala tato témata:
" Triterpeny - charakteristika, výskyt, použití v medicíně, mechanismus účinku
" Kyselina betulinová - výskyt, aktivita, deriváty
" Experimentální provedení práce
V rozpravě byly uvedeny následující připomínky či nastoleny tyto problémy:
" Nízké výtěžky přípravy některých konjugátů glukopyranosylazidu
" Stanovení rozpustnosti pomocí jiných metod než byly použity v práci
" Zda byly proteiny opravdu alkylovány pomocí idolooctové kyseliny; co je cílem alkylace
" Zda autor detekoval proteiny, které byly již z literatury známé jako cíle pro některé triterpeny
" Příprava látek s nižší hodnotou IC50
Student na dotazy položené oponentkou práce a členy komise reagoval pohotově, věcně a přiměřeně.
Hodnocení: A