Bakalárska práca bola venovaná optimalizácii a následnej práci s protokolom pre stanovenie aktivity enzýmu MARK4, identifikovaného ako kľúčového pri hyperfosforylácii tau proteínu v oblastiach R1 a R3 MT-binding region. Pre uvedenú optimalizáciu bola použitá technika MALDI-TOF hmotnostná spektrometria, pomocou ktorej bola stanovená fosforylácia substrátu CHktid peptidu a zmena aktivity MARK4 vplyvom odlišných podmienok prostredia. Optimalizovaný protokol bol ďalej využitý pri testovaní inhibítorov, staurosporinu a MARK/PAR-1, hodnotených z hľadiska špecifity a vplyvu na uvedený enzým. Potvrdením funkčnosti metodiky nešpecifického staurosporinu a špecifického MARK/PAR-1 bolo možné pristúpiť k skríningu látok ako potenciálnych liečiv tvorby neurofibrilárnych klbiek, dôležitého ukazovateľa Alzheimerovej choroby. Okrem aplikovaného CHKtid peptidu bola funkčnosť metodiky overená i na peptidoch R1 a R3 tau proteínu.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis was dedicated to the optimization and determining the activity of the MARK4 enzyme, identified as key in the hyperphosphorylation of R1 and R3 peptides of the MT-binding region of tau protein. To determine the phosphorylation of the substrate CHktid peptide and the change of MARK4 activity due to different environmental conditions, MALDI-TOF mass spectrometry technique was used. The optimized protocol was further applied in testing of the inhibitors, staurosporine and MARK/PAR-1, with regards on specificity and effect on the enzyme. By confirming the functionality of the methodology of non-specific staurosporine and specific MARK/PAR-1, it was possible to proceed with the screening of substances as potential cure for the formation of neurofibrillary tangles, an important indicator of Alzheimer's disease. In addition to the applied CHK peptide, the functionality of the methodology was also verified on peptides R1 and R3 of tau protein.
MALDI-TOF mass spectrometry, Alzheimer disease, tau protein, hyperphosphorylation, enzymatic inhibition, MARK4
Rozsah průvodní práce
ix s., 55 s. (132 845 znakov)
Jazyk
SK
Anotace
Bakalárska práca bola venovaná optimalizácii a následnej práci s protokolom pre stanovenie aktivity enzýmu MARK4, identifikovaného ako kľúčového pri hyperfosforylácii tau proteínu v oblastiach R1 a R3 MT-binding region. Pre uvedenú optimalizáciu bola použitá technika MALDI-TOF hmotnostná spektrometria, pomocou ktorej bola stanovená fosforylácia substrátu CHktid peptidu a zmena aktivity MARK4 vplyvom odlišných podmienok prostredia. Optimalizovaný protokol bol ďalej využitý pri testovaní inhibítorov, staurosporinu a MARK/PAR-1, hodnotených z hľadiska špecifity a vplyvu na uvedený enzým. Potvrdením funkčnosti metodiky nešpecifického staurosporinu a špecifického MARK/PAR-1 bolo možné pristúpiť k skríningu látok ako potenciálnych liečiv tvorby neurofibrilárnych klbiek, dôležitého ukazovateľa Alzheimerovej choroby. Okrem aplikovaného CHKtid peptidu bola funkčnosť metodiky overená i na peptidoch R1 a R3 tau proteínu.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis was dedicated to the optimization and determining the activity of the MARK4 enzyme, identified as key in the hyperphosphorylation of R1 and R3 peptides of the MT-binding region of tau protein. To determine the phosphorylation of the substrate CHktid peptide and the change of MARK4 activity due to different environmental conditions, MALDI-TOF mass spectrometry technique was used. The optimized protocol was further applied in testing of the inhibitors, staurosporine and MARK/PAR-1, with regards on specificity and effect on the enzyme. By confirming the functionality of the methodology of non-specific staurosporine and specific MARK/PAR-1, it was possible to proceed with the screening of substances as potential cure for the formation of neurofibrillary tangles, an important indicator of Alzheimer's disease. In addition to the applied CHK peptide, the functionality of the methodology was also verified on peptides R1 and R3 of tau protein.
MALDI-TOF mass spectrometry, Alzheimer disease, tau protein, hyperphosphorylation, enzymatic inhibition, MARK4
Zásady pro vypracování
Teoretická časť bude zameraná na literárnu rešerš týkajúcu sa problematiky enzýmov, enzymatickej kinetiky a molekulárno-biologickej podstaty vzniku neurodegeneratívnych ochorení. Praktická časť práce bude následne zahŕňať vývoj a optimalizáciu metodiky pre stanovenie enzymatickej aktivity. Táto metodika bude použitá pre testovanie nových látok, ktoré by mohli byť potenciálnymi liečivami pre ochorenia CNS. Metodika bude kombinovať enzymatické reakcie a analýzy pomocou hmotnostnej spektrometrie (MALDI-TOF).
Zásady pro vypracování
Teoretická časť bude zameraná na literárnu rešerš týkajúcu sa problematiky enzýmov, enzymatickej kinetiky a molekulárno-biologickej podstaty vzniku neurodegeneratívnych ochorení. Praktická časť práce bude následne zahŕňať vývoj a optimalizáciu metodiky pre stanovenie enzymatickej aktivity. Táto metodika bude použitá pre testovanie nových látok, ktoré by mohli byť potenciálnymi liečivami pre ochorenia CNS. Metodika bude kombinovať enzymatické reakcie a analýzy pomocou hmotnostnej spektrometrie (MALDI-TOF).
Seznam doporučené literatury
Devlin, Thomas M., Textbook of biochemistry, 2010, ISBN 978-0-470-28173-4
M. Goedert et al., Multiple Isoforms of Human Microtubule-Associated Protein Tau: Sequences and localization in Neurofibrillan Tangles of Alzheimer´s Disease, Neuron vol 3, 519-526, October 1989
Hroudová J., Výzkum nových léčiv u Alzheimerovy choroby. Psychiatr. praxi 2017; 18(1): 7-10
Seznam doporučené literatury
Devlin, Thomas M., Textbook of biochemistry, 2010, ISBN 978-0-470-28173-4
M. Goedert et al., Multiple Isoforms of Human Microtubule-Associated Protein Tau: Sequences and localization in Neurofibrillan Tangles of Alzheimer´s Disease, Neuron vol 3, 519-526, October 1989
Hroudová J., Výzkum nových léčiv u Alzheimerovy choroby. Psychiatr. praxi 2017; 18(1): 7-10
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Obhajobu bakalářské práce studentky Patrície Hrašnové zahájil prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, DrSc. et Ph.D. Studentka seznámila komisi s hlavními částmi a výsledky své práce. Následovalo přečtení posudku vedoucí práce Mgr. Lenky Řeháčkové a oponenta Mgr. Tomáše Oždiana, Ph.D.
Studentka pak reagovala na připomínky a dotazy.
Prezentace studentky obsahovala tato témata:
- Neurodegenerativní onemocnění
- Tau hypotéza
- Experimentální provedení práce
V rozpravě byly uvedeny následující připomínky či nastoleny tyto problémy:
- Vytváření sekundární struktury proteinů
- Použití zkratek v práci
- Vysvětlení obrázků
- Zpracování dat v tabulkách 4 a 7
- Působení nekompetitivního inhibitoru na enzym a sledování tohoto mechanismu
Studentka na dotazy položené oponentem práce a členy komise reagovala pohotově, věcně a přiměřeně.