Změny v genové expresi v prostředí bohatém na amyloid beta

Bc. Roman Viták

Master's thesis

Alterations in gene expression in an amyloid beta-rich environment

Abstract:

Charakteristickým projevem Alzheimerovy choroby (AD) je mitochondriální dysfunkce, na které se podílí patologická interakce amyloid-ß (Aß) peptidu a enzymu 17ß-hydroxysteroid dehydrogenázy typu 10 (HSD10). Jakožto důsledek této interakce byly zjištěny zvýšené hladiny proteinů Peroxiredoxinu 2 (PRDX2) a Endophilinu A1 (EPA1). Zatímco zvýšené hladiny PRDX2 chrání nervové buňky před toxicitou indukovanou Aß, tak naopak zvýšené hladiny EPA1 vedou k aktivaci stresové c-Jun N-terminální kinázy a smrti neuronů. Cílem této diplomové práce je poskytnout pohled na expresi PRDX2 a EPA1 u třech různých genotypů stabilní linie lidských buněk HEK293. Transfekované buňky HEK293 exprimující mutantní formu Amyloidního prekurzorového proteinu (Tf APP) nám představují prostředí bohaté na Aß a budou srovnávány s transfekovanými buňkami HEK293 exprimujícími HSD10 (Tf HSD10) a kontrolní skupinou HEK293 bez transfekce. Z proteomické analýzy a analýzy genové exprese byly zjištěny zvýšené hladiny PRDX2 u Tf APP i Tf HSD10 v porovnání s kontrolní skupinou HEK293, zatímco u Tf APP a Tf HSD10 nedocházelo k signifikantní změně v expresi tohoto proteinu. U EPA1 byly zjištěny snížené hladiny u Tf APP v porovnání s Tf HSD10 i kontrolní skupinou HEK293.

Abstract:

One of the characteristic signs of the Alzheimer’s disease (AD) is a mitochondrial dysfunction, a part in it has a pathological interaction of amyloid (Aβ) peptide and enzyme 17β hydroxysteroid dehydrogenase type 10 (HSD10). As a consequence of this interaction increased levels of proteins Peroxiredoxin 2 (PRDX2) and Endophilin A1 (EPA1) were detected. Increased levels of PRDX2 protects neurons from Aß induced toxicity, while the increased levels of EPA1 lead to stress c-Jun N- terminal kinase activation and neuronal death. The goal of this Diploma thesis is to provide a view of the expression of PRDX2 and EPA1 in three different genotypes of stable human cell line HEK293. Transfected HEK293 cells expressing mutant form of the Amyloid precursor protein (Tf APP) that represents the Aß-rich environment will be compared to the transfected HEK293 cells expressing HSD10 (Tf HSD10) and HEK293 control group without transfection. Elevated levels of PRDX2 were found in both Tf APP and Tf HSD10 in comparison with the HEK293 control group from both proteomic analysis and gene expression analysis, while in Tf APP and Tf HSD10 there was no significant change in the expression of this protein. For EPA1, reduced levels were found in Tf APP compared to both Tf HSD10 and HEK293 control group.

Keywords

17ß-hydroxysteroid dehydrogenáza typu 10, Alzheimerova choroba, Amyloid beta, Amyloidní prekurzorový protein, Endophilin A1, HEK293, Peroxiredoxin 2

Keywords

17ß-hydroxysteroid dehydrogenase type 10, Alzheimer‘s disease, Amyloid beta, Amyloid precursor protein, Endophilin A1, HEK293, Peroxiredoxin 2

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 7. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 23. 8. 2022
• Supervisor: Mgr. Monika Schmidt, Ph.D.
• Reader: PharmDr. Ondřej Benek, Ph.D.

University of Hradec Králové

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemie / Bioorganická chemie