Funkce thioredoxinů v antioxidačním systému hmyzu

Andrea GŘEŠKOVÁ

Bachelor's thesis

Functions of thioredoxins in insect antioxidant system

Abstract:

Teoretická část této práce je zaměřena na antioxidační systém hmyzu. Je zde vysvětlen pojem oxidační stres, jeho vznik, účinky a faktory ovlivňující jeho působení u hmyzu. Dále jsou v práci popsány enzymy a neenzymové látky zajišťující antioxidační ochranu. V další části jsou shrnuty aktuální poznatky o thioredoxinovém systému u hmyzu se zaměřením na zástupce rodu Apis. Thioredoxinový systém se skládá z thioredoxinu, enzymu thioredoxinreduktasy a koenzymu NADPH. Hlavní úlohou thioredoxinového systému je antioxidační ochrana, podílí se ale i na jiných fyziologických procesech v organismu, a to v roli donorů elektronů pro další látky (např. pro enzym ribonukleotidreduktasu při syntéze DNA). V experimentální části bakalářské práce byly testovány spektrofotometrické metody stanovení aktivity thioredoxinreduktasy v extraktu včely medonosné. Pro stanovení aktivity enzymu byly použity substráty DTNB, L-selenocystin a seleničitan sodný. Vhodnými metodami pro stanovení aktivity včelí thioredoxinreduktasy se jeví metoda s DTNB a seleničitanem sodným. Jako možné inhibitory thioredoxinreduktasy byly testovány látky methylviologen (pesticid paraquat) a auranofin, organická sloučenina obsahující zlato. Pro další optimalizaci metod by bylo výhodné použití purifikovaného enzymu.

Abstract:

The theoretical part of this thesis is focused on the antioxidant system of insects. The concept of oxidative stress, its origin, effects and factors influencing its actions in insects are explained there. Furthermore, enzymes and non-enzymatic substances providing antioxidant protection are described in the thesis. The next part summarises the current knowledge about the thioredoxin system in insects focusing on members of the genus Apis. The thioredoxin system consists of thioredoxin, the enzyme thioredoxin reductase and the coenzyme NADPH. The main role of the thioredoxin system is antioxidant protection, but it also participates in other physiological processes in the body, as in the role of electron donors for other substances (e.g. for the enzyme ribonucleotide reductase involved in DNA synthesis). In the experimental part of the Bachelor thesis, spectrophotometric methods for thioredoxin reductase activity determination in honey bee extract were tested. Substrates as DTNB, L-selenocystine and sodium selenite were used to determine enzyme activity. DTNB and sodium selenite methods appear to be suitable methods for determining thioredoxin reductase activity. Methylviologen (pesticide paraquat) and auranofin, a gold-containing organic compound, were tested as possible thioredoxin reductase inhibitors. Both inhibitors show inhibitory effects on thioredoxin reductase activity. It would be advantageous to use a purified enzyme for the further optimalization of the methods.

Keywords

Antioxidační systém, oxidační stres, thioredoxinreduktasa, thioredoxin, hmyz, včela medonosná

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: prof. Mgr. Marek Petřivalský, Dr.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry