Afinitní kapilární elektroforéza

Mgr. Lenka Michalcová, Ph.D.

Doctoral thesis

Affinity capillary electrophoresis

Abstract:

Porozumnění nejrůznějším biologickým interakcím přináší nejen nové informace o samotném systému, ale i vhled do principů fungování nejrůznějších fyziologických i patologických dějů, které bývají příčinou onemocnění. Důkladný popis interakce z hlediska síly, stechiometrie a mechanismu, tak dává možnost, jak tyto parametry ovlivnit a využít je k léčbě těchto onemocnění, např. skrze vývoj nových léčiv. Afinitní kapilární elektroforéza (ACE) je označení pro soubor metod, která nám dovolují sledovat interakce v přirozeném stavu bez značení a bez imobilizace sledovaných molekul. Díky malé spotřebě reagencií, rychlosti a možnosti využít nejrůznější afinitní mody, je ACE vhodným nástrojem ke studiu biologických interakcí, jako jsou např. protein protein, protein léčivo, DNA ligand, aj. V rámci předložené dizertační práce byla vybrána metoda, kapilární elektroforéza frontální analýza (CE FA), využívající minimální množství proteinového vzorku. Výsledky získané touto metodou byly srovnávány s výsledky získanými dalšími experimentálními přístupy. Dále byla metoda testována s ohledem na citlivosti stanovení. Získané výsledky přinesly řadu nových poznatků v oblasti základního výzkumu, zejména v oblasti protein lékových interakcí.

Abstract:

Understanding the various biological interactions brings not only new information about the system itself, but also insight into the principles of functioning of the various physiological and pathological processes that are the cause of the disease. A thorough description of the interaction in terms of strength, stoichiometry, and mechanism thus provides an opportunity to influence these parameters and use them to treat these diseases, for example through the development of new drugs. Affinity capillary electrophoresis (ACE) is a general term for a set of methods that allow us to monitor interactions in the natural state - without labeling and without immobilization. Due to the low consumption of reagents, speeds and the possibilities to use various ACE modes, it is a suitable tool for studying biological interactions such as protein protein, protein drug, DNA ligand, etc. In the submitted thesis, the method - capillary electrophoresis frontal analysis (CE FA) using the smallest amount of protein sample, was selected. The results obtained by this method were compared with the results obtained by other experimental approaches. Furthermore, the method was tested for sensitivity. The obtained results brought a number of new findings in the area of basic research, especially in the field of protein-drug interactions.

Keywords

afinitní kapilární elektroforéza, afinitní interakce, cirkulární dichroismus, izotermální termální kalorimetrie, kapilární elektroforéza frontání analýza, počet vazebných míst, rovnovážná dialýza, termoforéza v malém měřítku, vazebná konstanta, affinity capillary electrophoresis, affinity interactions, binding constant, capillary electrophoresis frontal analysis, circular dichroism, equilibrium dialysis, isothermal titration calorimetry, microscale thermophoresis, number of binding sites

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 3. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 25. 4. 2019
• Supervisor: prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.
• Reader: RNDr. Václav Kašička, CSc., prof. Ing. Ivan Mikšík, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biochemistry (4-years) / Biochemistry