Funkce oxidu dusnatého v signálních drahách vrozené imunity hmyzu

Mgr. Petra GAJDOŠÍKOVÁ

Master's thesis

Functions of nitric oxide in signalling pathways of insect innate immunity

Abstract:

Oxid dusnatý (NO) jako významná signální molekula může reagovat s celou řadou reaktivních sloučenin za vzniku reaktivních forem dusíku, které hrají roli v rámci signálních drah NO prostřednictvím posttranslačních modifikací cílových proteinů. Na rozdíl od obratlovců se u bezobratlých nachází pouze vrozená imunita, jejíž součástí je tvorba reaktivních forem kyslíku a dusíku. Signalizace zprostředkovaná NO hraje důležitou roli v obraně hmyzu při infekcích způsobených nejrůznějšími patogeny a NO také působí jako nespecifická cytotoxická molekula, kdy jeho přeměnou vznikají reaktivní molekuly, které se podílí na poškození DNA, proteinů a lipidů. V teoretické části diplomové práce jsou shrnuty aktuální znalosti o funkci NO v rámci metabolismu a imunitního systému hmyzu. Jsou zde také popsány enzymové i neenzymové mechanismy vzniku NO a jeho reaktivita. V experimentální části byly na vzorcích včely medonosné a octomilky obecné testovány metody stanovení aktivit enzymů - thioredoxinreduktasy (TrxR), NO synthasy (NOS) a S-nitrosoglutathionreduktasy (GSNOR). Dále byly studovány změny metabolismu NO při vystavení včel modelovým patogenům. Metodou Western blotting s následnou imunochemickou detekcí proteinů byly testovány dvě protilátky - králičí polyklonální anti-GSNOR a univerzální anti-NOS a byly optimalizovány podmínky jejich použití.

Abstract:

Nitric oxide (NO) as an important signaling molecule can react with a variety of reactive compounds to form reactive nitrogen species that play a role in NO signaling pathways through posttranslational modifications of target proteins. Unlike vertebrates, invertebrates have only innate immunity, which includes the production of reactive oxygen and nitrogen species. NO-mediated signaling plays an important role in insect defense in infections caused by a variety of pathogens, and NO also acts as a nonspecific cytotoxic molecule, transforming reactive molecules that contribute to DNA, protein, and lipid damage. The theoretical part of the thesis summarizes the current knowledge about the function of NO in the metabolism and immune system of insects. Both enzymatic and nonenzymatic mechanisms of NO formation and its reactivity are also described. In the experimental part, methods for determining the activities of enzymes - thioredoxin reductase (TrxR), NO synthase (NOS) and S-nitrosoglutathione reductase (GSNOR) were tested on samples of honeybees and fruit flies. Furthermore, changes in NO metabolism during exposure of bees to model pathogens were studied. Two antibodies were tested by Western blotting followed by immunochemical detection of proteins - rabbit polyclonal anti-GSNOR and universal anti-NOS and the conditions of their use were optimized.

Keywords

Oxid dusnatý, imunita, Apis mellifera, včela medonosná, Drosophila

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 24. 5. 2021
• Supervisor: prof. Mgr. Marek Petřivalský, Dr.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry