Chemicko-fyzikální charakteristiky schválených léčiv a využití v identifikaci jejich molekulárních cílů

Mgr. Kateřina JEČMEŇOVÁ

Bachelor's thesis

Chemicophysical characteristics of approved drugs and use in the identification of theirs molecular targets

Abstract:

Antracyklinová léčiva, která jsou známá svojí protinádorovou aktivitou od roku 1960, byla poprvé izolována ze Streptomycet (Streptomyces peucetius). Řadí se mezi nejčastěji používané chemoterapeutické látky a za cíl jejich účinku se považuje především DNA v jádře buňky. Jejich schopností je interkalace mezi páry bází DNA a hlavním mechanismem je blokace funkce jaderného enzymu topoizomerázy II. Mezi nejvýznamnější zástupce antracyklinů patří amrubicin, daunorubicin, doxorubicin, epirubicin a idarubicin. Antracyklinová léčiva mají významné spektrální vlastnosti, kterých bylo využito v experimentální části práce. Práce se věnuje chemicko-fyzikálním charakteristikám schválených léčiv a využití v identifikaci jejich molekulárních cílů. V teoretické části byl vypracován přehled chemicko-fyzikálních vlastností látek vyplývajících ze struktury. Byla popsána skupina antracyklinových léčiv, mechanismů jejich účinků, publikovaných vedlejších účinků a jejich chemicko-fyzikálních vlastností. Cílem experimentální části bylo stanovit spektrální vlastnosti látek a jejich další využití při identifikaci molekulárních cílů v buňce. Byla stanovena hodnota IC50 u vybraných antracyklinů na liniích U-2 OS a MDA-MB-231. V další části byla provedena fluorescenční mikroskopie, jejíž pomocí byla detekována lokalizace antracyklinů v buňkách a vliv na jejich morfologii. Dále byly připraveny lyzáty ošetřených buněk, lyzáty byly v poslední části práce separovány pomocí SDS-PAGE.

Abstract:

Anthracyclines are known for their antitumor activity since 1960. Firstly, the anthracyline antibiotics were isolated from Streptomyces (Streptomyces peucetius) and they were known for the antimicrobial effect. The major molecular target of anthracyclines is nuclear DNA, which makes them one of the most commonly used chemotherapeutics. Their ability is intercalation into pairs of DNA and thus they cause an inhibition of the nuclear enzyme topoisomerase II. The most significant representatives of anthracyclines are amrubicin, daunorubicin, epirubicin and idarubicin. The anthracyclines have significant spectral properties, which have been utilized in the experimental part of this thesis. The thesis focuses on the physicochemical characteristics of approved drugs and their use in identification of their molecular targets. In the theoretical part, an overview of the physicochemical properties based on structures was elaborated. The anthracyclines and mechanisms of their effects, their published side effects and their physicochemical properties were described. The aim of the experimental part was to determine the spectral properties and then use them for the identification of their targets in the cells. An IC50 value was calculated for selected anthracyclines in the U-2 OS and MDA-MB-231 cell lines. The following part of this work was focused on the fluorescence microscopy of treated cells, localization of anthracyclines and cell morphology affected by them. Lysates from treated cells were prepared, the lysates from treated cells were separated with SDS-PAGE.

Keywords

léčivo, antracykliny, amrubicin, daunorubicin, doxorubicin, epirubicin, idarubicin

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2018
• Supervisor: Mgr. Jarmila Stanková

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology