Príprava nanoštruktúrovaných glykánových povrchov

Príprava nanoštruktúrovaných glykánových povrchov

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
100%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Ing. Zoltán Polozsányi100%100%-
Ing. Martin Kalník100%100%-
Ing. Štefánia Hrončeková100%100%100%
Mgr. Marietta Hakarová100%100%100%
Ing. Lucia Pažitná100%100%100%
Eduard Jáné100%100%100%
RNDr. Romana Záhumenská PhD.100%100%-
Lenka Lorencová100%100%100%
ISBN: 978-80-972360-6-9

Príprava nanoštruktúrovaných glykánových povrchov

Anna Blšáková1 , Filip Květoň , Lenka Lorencová , Ján Tkáč ,
1 Chemický ústav SAV, Bratislava,
anna.blsakova@gmail.com

Glykozylácia je jednou z najdôležitejších postranslačných modifikácií proteínov a lipidov. Takéto zlúčeniny sa tvoria enzymatickou reakciou - glykozyláciou. Zmeny v glykozylácii naznačujú patologické procesy v bunke a progresiu ochorenia. Výskyt aberantných glykánov, antigénov (Tn, T, sTn), sú zvyčajne spojené so zlou prognózou u pacientov aj pri mnohých typoch rakovinových ochorení. Preto je dôležité zamerať sa na vývoj citlivých diagnostických zariadení a prevenciu. Pomocou detekcie autoprotilátok voči aberantným glykánom, ktoré sa vyskytujú v organizme už pred prejavením prvých príznakov ochorenia, je možné predpovedať rozvoj rakoviny. Čím skôr je diagnóza odhalená, tým skôr je možné zasiahnuť a tým zvýšiť šance pacienta na prežitie [1-2].

Podľa definície IUPAC je biosenzor analytické zariadenie, ktoré je schopné poskytovať špecifickú kvantitatívnu alebo semikvantitatívnu analytickú informáciu. Biosenzor obsahuje citlivý prvok biologického pôvodu (bioelement) alebo od biológie odvodenú zložku (receptor), ktorý je buď súčasťou alebo sa nachádza v úzkom kontakte s fyzikálno-chemickým prevodníkom.

Na kovalentnú imobilizáciu ľudského sérového albumínu konjugovaného s glykánom sa využili elektrochemicky aktivované povrchy grafénových elektród. Protilátky a lektíny sme detegovali pomocou elektrochemických metód. Monitorovali sme elektrochemické správanie sa rôzne ošetrených povrchov cyklickou voltampérometriou (CV) pri rôznych podmienkach. Diferenčná pulzná voltampérometria (DPV) bola použitá na skúmanie interakcií medzi aberantným glykánom, Tn-antigénom (GalNAcal-O-Ser / Thr) a protilátkou 2C4 voči nemu. Vyhodnotili sme meranie ako percentuálnu zmenu prúdu oproti „čistému biosenzoru“. Skúmali sme tiež špecifické a nešpecifické interakcie s lektínmi. Vyvinutý biosenzor detegoval analyty s vysokou selektivitou a citlivosťou až na attomolárnu úroveň. V závere sme študovali interakcie a kinetiku glykán-proteínovej interakcie pomocou povrchovej plazmónovej rezonancie (SPR). SPR nám ponúka rôzne kinetické konštanty - disociačnú konštantu komplexu a navyše kinetické konštanty jeho tvorby a rozkladu [3].

Poďakovanie: 

Výskum vedúci k dosiahnutým výsledkom bol financovaný vďaka podpore a grantu APVV 17-0300.

Zdroje: 

[1] Ju, T., et al., Human tumor antigens Tn and sialyl Tn arise from mutations in Cosmc. Cancer Res, 2008. 68(6): p. 1636-46.
[2] Cadena, A.P., T.R. Cushman, and J.W. Welsh, Glycosylation and Antitumor Immunity. Int Rev Cell Mol Biol, 2019. 343: p. 111-127.
[3] Květoň F. et al., A graphene-based glycan biosensor for electrochemical label-free detection of a tumor-associated antibody, In Sensors, 2019,      vol.19(24), article number 5409, ISSN 1424-3210.

Diskusia