Proteomická analýza tetraspanin-deficientních extracelulárních vesikulů

Bc. Janka Rakytová

Bakalářská práce

Proteomic analysis of tetraspanin-deficient extracellular vesicles

Anotace:

Tetraspaniny jsou transmembránové proteiny zapojené do různých buněčných procesů a hrají klíčovou roli v extracelulárních vezikulech (EV). EV jsou malé dvojitou membránou ohraničené struktury, které zprostředkovávají mezibuněčnou komunikaci přenosem proteinů, lipidů a genetického materiálu. Zájem vědecké komunity o EV neustále roste. Nedávné studie zkoumaly účinky knockoutu jednoho tetraspaninu z membrány EV, ale žádná studie komplexně neprozkoumala knockout všech tří hlavních tetraspaninů na jednotném buněčném pozadí. V této bakalářské práci jsme zjišťovali důsledky knockoutu tří tetraspaninů, CD9, CD63 a CD81 na proteomické složení EV. Praktická část využívá dvě různé analýzy, první slouží ke zpracování dat hmotnostní spektrometrie a následně identifikuje kompoziční změny proteomu EV. Druhá, biologická analýza, zkoumá biologické procesy a dráhy, do kterých jsou zapojené proteiny deregulované v tetraspanindeficientních EV. Výsledky této analýzy, která je součástí většího projektu v naší laboratoři zaměřeného na roli tetraspaninů v EV, posouvají naše chápání účasti tetraspaninů na selekci proteinového carga EV a souvisejících procesů v buňce.

Abstract:

Tetraspanins are transmembrane proteins involved in various cellular processes and play a crucial role in extracellular vesicles (EVs). EVs are small membrane-bound structures that mediate intercellular communication through the transfer of proteins, lipids, and genetic material. The scientific community’s interest in EVs is steadily increasing. Recent studies have explored the effects of single tetraspanin knockout on EV function, yet no study has comprehensively examined the knockout of all three major tetraspanins in a uniform cellular background. In this bachelor’s thesis, we investigated the consequences of the knockout of three key tetraspanins, CD9, CD63, and CD81, on the proteomic composition of EVs. The practical part uses two different analyses, the first serves to process mass spectrometry data and subsequently identifies compositional changes in the EV proteome. The second, biological analysis, examines which biological processes and pathways are overrepresented in proteins deregulated in the tetraspanin-deficient EVs. The results of this analysis, which is part of a larger project in our laboratory focused on the role of tetraspanins in EVs, are moving our understanding of the involvement of tetraspanins in EV protein cargo selection and related processes in the cell.

Keywords

extracelulární vezikuly, tetraspaniny, CD9, CD63, CD81, analýza genových sad, CRISPR-Cas9 knockout buněčné linie, bioinformatika, proteiny, proteomika, extracellular vesicles, tetraspanins, pathway analysis, CRISPR-Cas9 knockout cell lines, bioinformatics, proteins, proteomics

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 6. 2024
• Vedoucí: RNDr. Vendula Hlaváčková Pospíchalová, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Karolína Kryštofová

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Matematická biologie a biomedicína / Biomedicínská bioinformatika