Príprava brassinosteroidných analógov s aminokyselinami a ich testovanie na cytotoxickú aktivitu

Romana NESNADNÁ

Bachelor's thesis

Preparation of brassinosteroid analogues with amino acids and their testing for cytotoxic activity

Anotácia:

Brassinosteroidy sú fytohormóny esenciálne pre správny rast a vývoj rastlín. Okrem toho bol zistený ich antivirálny, antioxidačný a neuroprotektívny účinok v živočíšnych bunkách. Taktiež bol pozorovaný ich antiproliferačný a antiangiogénny účinok v nádorových bunkových líniách bez vplyvu v normálnych bunkách. Ich mechanizmus pôsobenia v živočíšnych bunkách nie je známy. Na základe výsledkov predchádzajúcej štúdie, ktorá poukazuje na zaujímavú biologickú aktivitu aminokyselinového derivátu BR4848, bolo v rámci bakalárskej práce pripravených a popísaných 20 derivátov s aminokyselinami, ktoré zahŕňali alanín, valín, fenylalanín, leucín a metionín v konfigurácii D a L, a hydroxylové skupiny na steroidnom skelete v konfigurácii alfa alebo beta na C-2 a C-3. Potenciálny antiproliferačný účinok bol testovaný v koncentráciách 50; 16; 5,6; 1,9; 0,6 a 0,2 mol.l-1 v bunkových líniách HeLa, K-562 a ľudských fibroblastoch BJ. Testovanie prebiehalo v triplikáte, z ktorého bola stanovená priemerná hodnota IC50. Za účelom detailnejšieho štúdia väzby brassinosteroidov na receptor bol vybraný a následne modifikovaný najaktívnejší testovaný derivát prostredníctvom fluorescenčnej značky BODIPY TR. Pomocou fluorescenčného mikroskopu bol v bunkových líniách HeLa a BJ pozorovaný transport derivátu s BODIPY TR a derivátu s NBD cez plazmatickú membránu, do cytosolu a jadra buniek, a bola stanovená ich hodnota IC50. Derivát s BODIPY TR vykazoval optimálne vlastnosti pre detailnejšiu štúdiu biologickej aktivity brassinosteroidov v živočíšnych bunkách.

Abstract:

Brassinosteroids are group of plant hormones, which are essential for proper growth and development of a plant. In addition, their antiviral, antioxidant and neuroprotective effect in animal cells was found. Their antiproliferative and antiangiogenic effects on tumor cell lines have also been observed without affecting normal cells. Their mode of action in animal cells is unknown. Based on the results of a previous study, which points out interesting biological activity of amino acid derivate BR4848, 20 derivatives with amino acids, including alanine, valine, phenylalanine, leucine and methionine in the D and L configurations, and hydroxyl groups on steroid skeleton in the alfa or beta configuration on C-2 and C-3 were prepared and described in this bachelor thesis. The potential antiproliferative effect was tested at concentrations of 50; 16; 5,6; 1,9; 0,6 and 0,2 mol.l-1 in HeLa, K-562, and BJ human fibroblasts. Testing was performed in triplicates, from which the average IC50 value was determined. In order to study more closely the binding of brassinosteroids to the receptor, the most active test derivative was selected and subsequently modified by the fluorescent label BODIPY TR. Using a fluorescence microscope, the transport of derivate with BODIPY TR and derivate with NBD across the plasma membrane into the cytosol and the cell nucleus was observed in HeLa and BJ cell lines, and their IC50 value was determined. The BODIPY TR derivate exhibited optimal features for a more detailed study of the brassinosteroid biological activity in animal cells.

Kľúčové slová

Aminokyseliny, BODIPY TR, brassinosteroidy, BR4848, cytotoxická aktivita

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 5. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: RNDr. Miroslav Kvasnica, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biology / Molecular and Cell Biology