Strukturní a funkční charakterizace katalytické domény CA IX

Bc. Karin Ravaszová

Bakalářská práce

Structural and functional characterization of catalytic domain CA IX

Abstract:

Carbonic anhydrases are ubiquitous metalloenzymes that catalyse physiologically important reactions. The family of α-carbonic anhydrases which occurs in mammals and humans consists of fifteen isoforms which reveal a high degree of structural and functional similarity. These enzymes are also involved in the development of pathological proccesses. Carbonic anhydrase IX is one of the three isoforms that has been associated with cancer growth. Its presence in patient tissue samples is associated with aggressive metastasis and negative prognosis for the patient, making it an important therapeutic target. This thesis is focused on preparation and description of biophysical properties of catalytic domain of carbonic anhydrase IX. The „wild type“ of catalytic domain was expressed in E.coli cells in the form of various constructs and purified by various chromatographic techniques. The structural properties of the prepared protein were verified by circular dichroism and nano-differential scanning fluorimetry. Despite several approaches used to prepare the catalytic domain, it has not been prepared in native conformation and sufficient purity.

Abstract:

Karbonické anhydrázy jsou všudypřítomné metaloenzymy, které katalyzují fyziologicky významné reakce. Rodina α-karbonických anhydráz, která se vyskytuje v savcích a člověku, sestává z patnácti izoforem, mezi nimiž převládá vysoký stupeň strukturní a funkční podobnosti. Tyto enzymy se kromě fyziologických pochodů mohou podílet na vzniku patologických stavů. Karbonická anhydráza IX patří ke třem lidským izoformám, které byly dosud spojeny s rakovinným bujením a její nález ve vzorcích pacientů se spojuje s agresivním metastázováním a negativní prognózou pro pacienta, což z ní činí významný terapeutický cíl. Tato práce se zaměřuje na přípravu a popis biofyzikálních vlastností katalytické domény karbonické anhydrázy IX. „Divoký typ“ katalytické domény byl ve formě různých konstruktů exprimován v buňkách E.coli a purifikován několika druhy chromatografických technik. Strukturní vlastnosti připraveného proteinu byly ověřeny pomocí cirkulárního dichroismu a nano-diferenciační skenovací fluorimetrie. I přes několik přístupů použitých pro přípravu katalytické domény se ji nepodařilo připravit v její nativní konformaci a dostatečné čistotě.

Klíčová slova

karbonická anhydráza IX, katalytická doména CA IX, izoforma, exprese, purifikace, chromatografie, expresia, purifikácia, chromatografia, carbonic anhydrase IX, catalytic domain CA IX, isoform, expression, purification, chromatography

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 17. 6. 2022
• Vedoucí: Mgr. Alena Hofrová
• Oponent: Mgr. David Novák

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie