Multimodální značení protilátek pro specifické rozpoznávání vybraných antigenů.

Bc. Marcela Vlčnovská

Master's thesis

Multimodal labelling of antibodies for specific recognition of selected antigens

Abstract:

Imunochemické metody jsou používány nejen v klinické praxi pro diagnostiku široké škály onemocnění, ale také v základním i pokročilém výzkumu. Na základě unikátní reakce mezi protilátkou a jejím příslušných antigenem slouží ke specifickému rozpoznávání cílových molekul v biologicky komplexních vzorcích. Současné metody značení protilátek elementárními značkami s následnou detekcí pomocí LA-ICP-MS potenciálně umožňují stanovit ve vzorku paralelně více antigenů v rámci jedné analýzy. Spolu s proteiny je možné sledovat i přirozenou distribucí biogenních prvků. Cílem práce bylo vytvořit konjugáty protilátek se značkami na bázi kovů a ověřit jejich schopnost rozpoznávat antigen. Experimentální část se zabývá vazbou protilátky, která rozpoznává lidský protein p53, na nanočástice zlata, stříbra, europia a kvantové tečky a následnou aplikací vytvořených konjugátů pro imunochemické zobrazování. Na základě experimentů se standardem proteinu p53 bylo prokázáno, že pro přípravu konjugátů jsou nejvhodnější komerční kity zlatých a europiových nanočástic. Tyto nanočástice byly využity pro ukázku analýzy dvou antigenů v rámci jedné analýzy za využití standardního proteinu p53 a myšího imunoglobulinu IgG. Zlaté nanočástice pak byly dále použity pro detekci proteinu p53 v biologických vzorcích. I přes neúspěch použít metodu dot-blot pro analýzu lyzátů buněk, Western blot a zobrazení proteinu p53 v cytologickém a histologickém preparátu bylo úspěšné.

Abstract:

Immunochemical methods are used not only in clinical practice for the diagnosis of a wide range of diseases but also in basic and advanced research. Based on the unique reaction between the antibody and its respective antigens, it serves to specifically recognize target molecules in biologically complex samples. Current methods of labelling antibodies with elemental labels followed by detection by LA-ICP-MS potentially allow the detection of multiple antigens in parallel in a single analysis. Along with proteins, it is also possible to monitor the natural distribution of biogenic elements. The aim of the work was to create conjugates of antibodies with metal-based labels and to verify their ability to recognize the antigen. The experimental part deals with the binding of an antibody that recognizes the human p53 protein to nanoparticles of gold, silver, europium and quantum dots and the subsequent application created for immunochemical imaging. Based on experiments with the p53 protein standard, commercial kits of gold and europium nanoparticles have been shown to be the most suitable for the preparation of conjugates. These nanoparticles were used to demonstrate the analysis of two antigens in a single assay using standard protein p53 and mouse immunoglobulin IgG. The gold nanoparticles were then further used to detect protein p53 in biological samples. Despite the failure to use the dot-blot method for the analysis of cell lysates, the Western blot and the imaging of p53 protein in cytological and histological preparations were successful.

Keywords

Imunochemické metody, značení protilátek, dot-blot, Western blot, imunocytochemie, imunohistochemie nanomateriály, LA-ICP-MS, immunoassays, labelling of antibodies, immunocytochemistry, immunohistochemistry nanomaterials

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 8. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 2. 9. 2020
• Supervisor: doc. RNDr. Michal Masařík, Ph.D.
• Reader: RNDr. Michaela Fojtů, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry