Vplyv metabolitov črevnej mikroflóry na transkripčnú aktivitu pregnánového X receptora (PXR)

Natália SIROTOVÁ

Bachelor's thesis

Effects of gut microbiota metabolites on transcriptional activity of pregnane X receptor (PXR)

Abstract:

Pregnánový X receptor (PXR) patrí do skupiny nukleárnych receptorov a funguje ako ligandom aktivovaný transkripčný faktor. PXR je zaraďovaný medzi receptory podieľajúce sa na metabolizme xenobiotík. Okrem toho však zohráva dôležitú úlohu v rôznych fyziologických procesoch a ako ukazujú výsledky nedávnych štúdií, je aj cieľom metabolických produktov črevnej mikroflóry. V predkladanej bakalárskej práci bol študovaný vplyv vybraných katabolitov tryptofánu, vznikajúcich pôsobením črevných mikroorganizmov, na transkripčnú aktivitu PXR v ľudskej črevnej bunkovej línii LS180. Stanovením viability buniek po pôsobení skúmaných látok sa zistilo, že testované deriváty indolu, s výnimkou samotného indolu, nemali cytotoxický vplyv na bunky LS180. Na určenie transkripčnej aktivity PXR bola využitá luciferázová reportérová esej. Bolo zistené, že po aplikácii indol-3-acetamidu a indolu došlo k výraznej indukcii transkripčnej aktivity PXR, ktorá bola závislá od koncentrácie testovaných látok. Pri kombinovanom pôsobení indol-3-acetamidu a indolu spolu s modelovým agonistom PXR rifampicínom, bol pozorovaný synergický efekt a došlo k potenciácii transkripčnej aktivity. Získané výsledky naznačujú, že indol-3-acetamid a indol majú agonistické účinky na transkripčnú aktivitu ľudského PXR a mohli by sa tak podieľať na indukcii expresie génov regulovaných prostredníctvom PXR v črevných bunkách.

Abstract:

The pregnane X receptor (PXR) belongs to the group of nuclear receptors and it acts as a ligand-activated transcription factor. The PXR is a member of the receptors that are involved in the metabolism of xenobiotics. Besides this function, it plays an important role in various physiological processes. As the result of recent studies show, the PXR is also the target of metabolic products of intestinal microbiota. In the present bachelor thesis, the effects of selected tryptophan catabolites produced by gut microbial metabolism on the transcriptional activity of PXR in the human intestinal cell line LS180 were studied. Determination of the cell viability after the treatment with investigated compounds revealed that tested indole derivatives, with the exception of indole, did not have any cytotoxic effects on the LS180 cells. Luciferase reporter assay was used to estimate the transcriptional activity of PXR. It was found that the application of indole-3-acetamide and indole significantly induced the PXR transcriptional activity and this effect was concentration-dependent. After the combined treatment of indole-3-acetamide and indole with the PXR model agonist rifampicin, a synergistic effect of both compounds with rifampicin occurred and the potentiation of transcriptional activity was observed. The results obtained indicate that indole-3-acetamide and indole have agonistic effects on the transcriptional activity of human PXR and thus might be involved in the induction of gene expression of the PXR-regulated genes in intestinal cells.

Keywords

metabolity črevnej mikroflóry, deriváty indolu, pregnánový X receptor, transkripčná aktivita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Peter Illés, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology