Specifické biomarkery poškození proteinů a jejich využití při studiu zánětlivých procesů.

Bc. Eliška Olšanová

Bachelor's thesis

Specific biomarkers of proteins damage in the process of inflammation.

Abstract:

Zánětlivé procesy v lidském těle jsou doprovázeny zvýšenou tvorbou reaktivních forem kyslíku, jež mohou vyvolat oxidativní stres. V takovém případě, ač jsou tyto látky neutrofilními granulocyty secernovány s úmyslem zničit patogen, mohou vést k poškození tkání a hlavních biomolekul. Jedním z hlavních napadaných typů biomolekul jsou proteiny. Při působení reaktivních forem kyslíku se vytváří modifikované formy proteinů, které mohou sloužit jako biomarkery oxidativního stresu. V teoretické části bakalářské práce jsou představeny zmíněné pojmy s přihlédnutím ke konkrétně zvoleným biomarkerům oxidativního stresu a zánětu, ortho-tyrosinu, 3-chloro-L-tyrosinu a 3-nitro-L-tyrosinu, a také je představena rešerše metod extrakce a analýzy těchto biomarkerů. V praktické části je optimalizována metoda extrakce organickým rozpouštědlem, která je porovnána se zavedenou metodou extrakce na pevné fázi. Metody extrakce jsou provedeny na matricích vody, moči a fetálního bovinního séra, analýza je provedena za využití kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Optimalizovaná metoda extrakce organickým rozpouštědlem je použitelná pro extrakci všech zvolených biomarkerů ve volné formě u matrice vody a moči, nejméně kvalitních výsledků je dosaženo u matrice fetálního bovinního séra. Předpokládá se, že po úpravě této matrice by daná metoda byla použitelná i pro stanovení vázaných biomarkerů v proteinech v této matrici.

Abstract:

Inflammatory processes in human body are accompanied by increased creation of reactive oxygen species which can cause oxidative stress. In that case, even though these substances are secerned with intention to destroy a pathogen, they can lead to damage of tissues and main biomolecules. One of the main sensitive biomolecules are proteins. By effect of reactive oxygen species, there is a formation of modified forms of proteins, which can serve as biomarkers of oxidative stress and inflammation. In theoretical part of bachelor theses, mentioned terms are presented with regard to concretely selected biomarkers of oxidative stress, ortho-tyrosine, 3-chloro-L-tyrosine and 3-nitro-L-tyrosine and research of methods of extraction and analysis of these biomarkers is also presented. In practical part, there is an optimization of method of extraction by organic solvent, which is compared to an established method of solid phase extraction. Methods of extraction are realized on matrix of water, urine and fetal bovine serum, analysis is realized by liquid chromatography with tandem mass spectrometry. The optimized method of extraction by organic solvent is usable for extraction of all chosen biomarkers in free form in matrix of water and urine. The least quality results are obtained in matrix of fetal bovine serum. It is assumed that after treatment of this matrix, this method could be usable also for determination of protein-bound biomarkers in this matrix.

Keywords

Zánětlivý proces, neutrofilní granulocyt, reaktivní formy kyslíku, oxidativní stres, biomarker, poškození proteinů, ortho-tyrosin, 3-chloro-L-tyrosin, 3-nitro-L-tyrosin, inflammatory process, neutrophil granulocyte, reactive oxygen species, oxidative stress, protein damage, ortho-tyrosine, 3-chloro-L-tyrosine, 3-nitro-L-tyrosine

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 8. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 7. 9. 2020
• Supervisor: Mgr. Lucie Bláhová, Ph.D.
• Reader: Mgr. Ondřej Adamovský, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry