Prionové proteiny a jejich interakce s těžkými kovy

Eliška Sedláčková

Bakalářská práce

Prion proteins and their interactions with heavy metals

Anotace:

Prionové proteiny jsou infekční glykoproteiny, které neobsahují nukleové kyseliny. Jejich specifická funkce v mozku však dosud není zcela objasněná. Konverze buněčné formy prionového proteinu (PrPC) na jeho patologickou izoformu (PrPSc) je považována za příčinu vzniku neurodegenerativních onemocnění. PrPC je glykoprotein, který interaguje s řadou dvojmocných kovových iontů, zejména s Cu2+ a Zn2+. Dalším proteinem, který má schopnost vázat kovy je i metalothionein (MT), který tvoří několik specifických forem. Z hlediska vzniku neurodegenerativních onemocnění je významná izoforma MT-3 obsažena v mozku. Jednou z funkcí MT-3 v mozku je účast na udržování optimální koncentrace kovových iontů. Cílem této práce bylo ověření přítomnosti exprese genů PrPC anebo MT-3 v bakteriálních buňkách E. coli. Dále jsme sledovali vliv přídavků kovů k bakteriální kultuře E. coli exprimující protein PrPC anebo MT-3. V závěru jsme se věnovali stanovení celkové koncetrace MT v bakteriálních buňkách E. coli exprimujících protein PrPC anebo MT-3. Veškerá stanovení proběhla v porovnání se standardním kmenem E. coli Bl21(DE3).

Abstract:

Prion proteins are infectious glycoproteins that do not contain nucleic acids. Their specific function in the brain is not yet fully understood. Conversion of the cellular form of prion protein (PrPC) into the pathological isoform (PrPSc) is regarded as the cause of neurodegenerative diseases. PrPC is a glycoprotein that interacts with many divalent metal ions, particularly Cu2+ and Zn2+. Another protein having the ability to bind metals, is also metallothionein (MT), which consists of several specific forms. Regarding formation of neurodegenerative diseases is significant metallothionein isoform MT-3 occuring in the brain. One of the MT-3 functions in the brain is its participation in maintaining of the optimal concentration of metal ions. The aim of this study was to verify the presence of expression PrPC or MT-3 genes in E. coli bacterial cells. Furthermore, we investigated the effect of metal additions on E. coli bacterial culture expressing PrPC or MT-3 protein. In the end we focused on determining the total concentration of MT in E. coli bacterial cells expressing the PrPC or MT-3 protein. Any determination was compared to a standard E. coli BL21 (DE3) strain.

Klíčová slova

prionová onemocnění, PrPC, MT, kadmium, PrPSc, MT-3, měď, zinek

Keywords

prion diseases, cadmium, PrPSc, MT, MT-3, copper, zinc, PrPC

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Vojtěch Adam, Ph.D.

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Chemie a technologie potravin / Technologie potravin