Informace o kvalifikační práci Studium biologické aktivity přírodních a syntetických derivátů polyfenolů a brassinosteroidů na glutamátem indukovaném modelu excitotoxicity
Neurodegenerativní choroby představují jednu z hlavních skupin civilizačních onemocnění. I přes ohromný počet pacientů trpících těmito chorobami není stále známá jednoznačná příčina, což je částečně zapříčiněno nedostatkem výzkumných modelů. V této práci jsem se zaměřila na optimalizaci modelu excitotoxicity indukovanou glutamátem simulujícího jednu z podob Parkinsonovy či Huntingtonovy choroby. Na tomto modelu byl proveden základní screening látek ze skupin brassinosteroidů a polyfenolů, jejich aktivita poté porovnána s používanými léčivy a následně byly 2 nejaktivnější látky, 1 negativní kontrola a 1 léčivo vybrány pro další experimenty. Také byl na základě získaných experimentálních dat, tedy aktivit těchto látek, vyhotoven model potenciálního vazebného místa pro design nových derivátů brassinosteroidů s možnou srovnatelnou či vyšší anti excitotoxickou aktivitou.
Anotace v angličtině
Neurodegenerativne diseases make one of the major groups of diseases of civilization. In spite of the huge amount of patients suffering from the neurodegenerative disorders, the clear causation remains still unknown, which is partly caused by the lack of research models. I focused on the optimalization of glutamate induced model of excitotoxicity simulating on of the form of Parkinson's or Huntington's diseases in my thesis. The basic screening of substances of brassinosteroids and polyphenols has been done and activities of those substances were compared to used medicaments. Consecutively 2 most active substances, one negative control and one medicament were chosen for additional experiments. Moreover a model of possible active site based on acquired data - activities of these substances - was made for the styling of the new brassinosteroid derivatives with possibly comparable or even higher anti-excitotoxic activity.
Neurodegenerativní choroby představují jednu z hlavních skupin civilizačních onemocnění. I přes ohromný počet pacientů trpících těmito chorobami není stále známá jednoznačná příčina, což je částečně zapříčiněno nedostatkem výzkumných modelů. V této práci jsem se zaměřila na optimalizaci modelu excitotoxicity indukovanou glutamátem simulujícího jednu z podob Parkinsonovy či Huntingtonovy choroby. Na tomto modelu byl proveden základní screening látek ze skupin brassinosteroidů a polyfenolů, jejich aktivita poté porovnána s používanými léčivy a následně byly 2 nejaktivnější látky, 1 negativní kontrola a 1 léčivo vybrány pro další experimenty. Také byl na základě získaných experimentálních dat, tedy aktivit těchto látek, vyhotoven model potenciálního vazebného místa pro design nových derivátů brassinosteroidů s možnou srovnatelnou či vyšší anti excitotoxickou aktivitou.
Anotace v angličtině
Neurodegenerativne diseases make one of the major groups of diseases of civilization. In spite of the huge amount of patients suffering from the neurodegenerative disorders, the clear causation remains still unknown, which is partly caused by the lack of research models. I focused on the optimalization of glutamate induced model of excitotoxicity simulating on of the form of Parkinson's or Huntington's diseases in my thesis. The basic screening of substances of brassinosteroids and polyphenols has been done and activities of those substances were compared to used medicaments. Consecutively 2 most active substances, one negative control and one medicament were chosen for additional experiments. Moreover a model of possible active site based on acquired data - activities of these substances - was made for the styling of the new brassinosteroid derivatives with possibly comparable or even higher anti-excitotoxic activity.
Teoretická část:
1. Excitotoxicita: role u Parkinsonovy choroby a jiných onemocnění
2. Glutamátem-indukovaný in vitro model
3. SH-SY5Y neuroblastomová buněčná linie pro studium neurodegenerativních onemocnění
4. Neuroprotekce a současná léčba
5. Vybrané skupiny látek vykazující neuroprotektivní účinky
Praktická část:
1. Vývoj glutamátem-indukovaného modelu excitotoxicity (kultivace buněk, diferenciace, optimalizace glutamátového modelu)
2. primární screening:
a) cytotoxicita experimentálních látek a standardů na diferenciovaných neuronálních SH-SY5Y buňkách
b) identifikace látek s neuroprotektivní aktivitou na glutamátem-indukovaném modelu excitotoxicity
3. Dílčí studium aktivních substancí nalezených v primárním screeningu
4. Vyhotovení možného vazebného místa na základě identifikovaných aktivních látek pro návrh a budoucí testování další generace sloučenin
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce na oboru Biochemie PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biochemie (http://biochemie.upol.cz/index.php/cs/studium/zaverecne-prace). Práce bude odevzdána na sekretariátě Katedry biochemie ve dvou svázaných výtiscích obsahujících CD s elektronickou verzí závěrečné práce, a to v řádném termínu uvedeném v harmonogramu Katedry biochemie. Student je povinen vložit ekvivalentní elektronickou podobu závěrečné práce do systému STAG a doplnit povinné údaje o své práci (viz Opatření děkana Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci k provedení některých ustanovení Studijního a zkušebního řádu UP v Olomouci a Rigorózního řádu UP v Olomouci).
Zásady pro vypracování
Teoretická část:
1. Excitotoxicita: role u Parkinsonovy choroby a jiných onemocnění
2. Glutamátem-indukovaný in vitro model
3. SH-SY5Y neuroblastomová buněčná linie pro studium neurodegenerativních onemocnění
4. Neuroprotekce a současná léčba
5. Vybrané skupiny látek vykazující neuroprotektivní účinky
Praktická část:
1. Vývoj glutamátem-indukovaného modelu excitotoxicity (kultivace buněk, diferenciace, optimalizace glutamátového modelu)
2. primární screening:
a) cytotoxicita experimentálních látek a standardů na diferenciovaných neuronálních SH-SY5Y buňkách
b) identifikace látek s neuroprotektivní aktivitou na glutamátem-indukovaném modelu excitotoxicity
3. Dílčí studium aktivních substancí nalezených v primárním screeningu
4. Vyhotovení možného vazebného místa na základě identifikovaných aktivních látek pro návrh a budoucí testování další generace sloučenin
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce na oboru Biochemie PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biochemie (http://biochemie.upol.cz/index.php/cs/studium/zaverecne-prace). Práce bude odevzdána na sekretariátě Katedry biochemie ve dvou svázaných výtiscích obsahujících CD s elektronickou verzí závěrečné práce, a to v řádném termínu uvedeném v harmonogramu Katedry biochemie. Student je povinen vložit ekvivalentní elektronickou podobu závěrečné práce do systému STAG a doplnit povinné údaje o své práci (viz Opatření děkana Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci k provedení některých ustanovení Studijního a zkušebního řádu UP v Olomouci a Rigorózního řádu UP v Olomouci).
Seznam doporučené literatury
FERNANDEZ-MORIANO, C., GONZALEZ-BURGOS, E. & GOMEZ-SERRANILLOS, M. P. 2015. Mitochondria-Targeted Protective Compounds in Parkinson's and Alzheimer's Diseases. Oxid Med Cell Longev, 2015, 408927.
FORSTER, J. I., KOGLSBERGER, S., TREFOIS, C., BOYD, O., BAUMURATOV, A. S., BUCK, L., BALLING, R. & ANTONY, P. M. 2016. Characterization of Differentiated SH-SY5Y as Neuronal Screening Model Reveals Increased Oxidative Vulnerability. J Biomol Screen, 21, 496-509.
ISMAILI, J., BOISVERT, M., LONGPRÉ, F., CARANGE, J., GALL, C. L., MARTINOLI, M.-G. & DAOUST, B. 2012. Brassinosteroids and analogs as neuroprotectors: Synthesis and structureactivity relationships. Steroids, 77, 91-99.
SARKAR, S., RAYMICK, J. & IMAM, S. 2016. Neuroprotective and Therapeutic Strategies against Parkinson's Disease: Recent Perspectives. International Journal of Molecular Sciences, 17, 904.
SHIPLEY, M. M., MANGOLD, C. A. & SZPARA, M. L. 2016. Differentiation of the SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cell Line. J Vis Exp, 53193.
SUN, X., SHI, X., LU, L., JIANG, Y. & LIU, B. 2016. Stimulus-dependent neuronal cell responses in SH-SY5Y neuroblastoma cells. Mol Med Rep, 13, 2215-20.
Seznam doporučené literatury
FERNANDEZ-MORIANO, C., GONZALEZ-BURGOS, E. & GOMEZ-SERRANILLOS, M. P. 2015. Mitochondria-Targeted Protective Compounds in Parkinson's and Alzheimer's Diseases. Oxid Med Cell Longev, 2015, 408927.
FORSTER, J. I., KOGLSBERGER, S., TREFOIS, C., BOYD, O., BAUMURATOV, A. S., BUCK, L., BALLING, R. & ANTONY, P. M. 2016. Characterization of Differentiated SH-SY5Y as Neuronal Screening Model Reveals Increased Oxidative Vulnerability. J Biomol Screen, 21, 496-509.
ISMAILI, J., BOISVERT, M., LONGPRÉ, F., CARANGE, J., GALL, C. L., MARTINOLI, M.-G. & DAOUST, B. 2012. Brassinosteroids and analogs as neuroprotectors: Synthesis and structureactivity relationships. Steroids, 77, 91-99.
SARKAR, S., RAYMICK, J. & IMAM, S. 2016. Neuroprotective and Therapeutic Strategies against Parkinson's Disease: Recent Perspectives. International Journal of Molecular Sciences, 17, 904.
SHIPLEY, M. M., MANGOLD, C. A. & SZPARA, M. L. 2016. Differentiation of the SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cell Line. J Vis Exp, 53193.
SUN, X., SHI, X., LU, L., JIANG, Y. & LIU, B. 2016. Stimulus-dependent neuronal cell responses in SH-SY5Y neuroblastoma cells. Mol Med Rep, 13, 2215-20.
Přílohy volně vložené
CD ROM
Přílohy vázané v práci
grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
V úvodu obhajoby předsedkyně komise doc. RNDr. Lenka Luhová, Ph.D. představila studentku přítomným akademickým pracovníkům a hostům. V rámci prezentace své práce Studium biologické aktivity přírodních a syntetických derivátů polyfenolů a brassinosteroidů na glutamátem-indukovaném modelu excitotoxicity studentka seznámila všechny zúčastněné s cíli práce a hlavními metodami využitými při jejím zpracování, dále se získanými výsledky a z nich vyplývajícími závěry.
Následně byl přečten posudek vedoucího práce a oponentský posudek. Studentka zodpověděla na dotazy členů zkušební komise:
doc. Tarkowski: Doporučuji prezentovat výsledky jak je zvyklé. Je v něčem tato práce tak výrazně jiná, že nelze použít stávající způsob prezentace dat?
doc. Luhová: Jak budete pokračovat - jsou vaše výsledky v tomto stupni rozpracovanosti dostatečné pro vyvozování vámi prezentovaných záměrů? Byly tyto testované látky natolik výrazně lepší na to, aby se s nimi mělo dále pracovat?
doc. Tarkowski: Jsou nějaké fyzikální omezení pro použití brassinosteroidů v případné budoucí léčbě? Co to znamená horší rozpustnost? Jaká rozpouštědla jste používala?
doc. Petřivalský: Nebylo by lepší používat nějakou linii, která používá vaši látku jako neurotransmiter? Astrocyty - přečerpávají glutamát - je nějak ovlivněna tato část vámi testovanými látkami?