Nízko-molekulové látky vs. amyloidná agregácia proteínov

Nízko-molekulové látky vs. amyloidná agregácia proteínov

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
98%
Prevedenie (dizajn)
98%
Diskusná interakcia
100%

Diskusia

Dobrý deň, pani doktorka, Vaša téma je veľmi zaujímavá a aktuálna, nakoľko neurodegeneratívne ochorenia sú čoraz častejšie sa vyskytujúcimi. Zaujímalo by ma, akú metodiku sledovania ste použili na zvieracom modeli, aplikáciu látok a jej časovú schému. Na analýzu ste použili HPLC? Polyfenoly sú zmesou látok a zistiť, ktorá výrazne prispieva k anti amyloidnej aktivite je určte veľkou nádejou pri včasnej diagnóze poškodenia neurónov a mutácie proteínov. Vašu tému a smer výskumu oceňujem, držím palce a prajem veľa úspechov. Ďakujem vopred za Vašu odpoveď na moje otázky.

V našom štúdiu boli použité polyfenoly (komerčné) zakúpené od firmy SigmaAldrich, s čistotou ≥ 98%. Sledovali sme účinok týchto látok na proces amyloidnej agregácie jednotlivo a v rôznych zmesiach s cieľom študovať ich prípadný synergický/antagonistický účinok. Okrem bežne používaných experimentálnych metód boli použité aj metódy „in silico“, ktoré umožnili výpočet väzobných konštánt a na základe vypočítaných a experimentálnych výsledkov bol potvrdený synergický alebo antagonistický účinok (ten bol naznačený kombinačným indexom – vypočítaná hodnota) .
V našom doterajšom štúdiu neboli použité zvieracie modely.
Zatiaľ používame testy cytotoxicity nami sledovaných látok metódou interkalácie do DNA a sledovanie viability buniek (bunkové línie V79 – pseudodiploidné fibroblastoidné bunky, B16 – myší kožný melanóm a LLC-PK1 – epipeliálne bunky obličiek) a to - v prítomnosti amyloidných agregátov samostatne a v zmesi s účinnými látkami. Na toto štúdium používame MTT test. V prítomnosti látok, ktoré ovplyvňujú proces amyloidnej agregácie bola pozorovaná vyššia viabilita buniek v porovnaní s bunkami, ku ktorým boli pridané (cytotoxické) amyloidné agregáty.
Taktiež sme v spolupráci s kolegami z odd. Biofyziky, LF Univerzity Carola Davila v Bukurešti sledujeme zmeny bunkového cyklu a cytotoxický vplyv amyloidných agregátov a následné indukovanie smrti buniek – apoptotickou alebo nekrotickou cestou.

Dobry den. Mohli by ste blizsie ozrejmit vplyv cukornej zlozky v roznych derivatoch akridinu, napr. studoval sa samotny typ cukru, alebo aj sposob akym bol cukor viazany, prip. studovali sa monosacharidove derivaty, alebo aj vacsie cukry? Neuvazovali ste testovat aj glykoderivaty Q, C a R? Dakujem a zelam vela zdaru!

Dobrý deň, ďakujem za otázku.
Prezentovaná práca je pokračovaním predošlého štúdia vplyvu rôznych derivátov akridínu na proces amyloidnej agregácie. Zistili, že anti-amyloidná aktivita študovaných derivátov - planárne (aj glykoakridíny), spiro-, tetrahydroakridíny je významne ovplyvnená planaritou jadra ako aj typom skupiny naviazanej na tricyklické jadro akridínu.. Získané výsledky sme publikovali v prácach (Gazova, 2008, Eur. Biophys. J.,1261-1270, Antosova, 2011, BBA, 465-474). Zistili sme, že planárny glykoakridín patril medzi molekuly, ktoré boli schopné významne inhibovať amyloidnú agregáciu lyzozýmu ako aj deštruovať amyloidné fibrily.
Z tohto dôvodu sme detailnejšie študovali vplyv cukornatej zložky na anti-amyloidnú aktivitu. Zámerom bolo zistiť vzťah medzi štruktúrou glykoakridínových derivátov a ich schopnosťou ovplyvniť proces amyloidnej agregácie. Študované deriváty pozostávali z planárneho akridínového jadra (akridín-9-yl) a cukornatej zložky, ktorá bola naviazaná prostredníctvom linkeru. Cukornaté zložky boli buď – tetraacylované alebo neacylované β-D-glukopyranozyl alebo β-D-galaktopyranozyl. Linkery – 4 základné typy vychádzali z 9-hydrazinoakridínu a 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glykopyranozyl/galaktopyranozylu. Získali sme 4 základné skupiny - tiosemikarbazidy (T), semikarbazidy (S), isotiosemikarbazidy (I) a cyklické 1,3-thiazolidinóny. Pre jednotlivé glykoakridíny sme stanovili hodnoty IC50, ktoré odpovedajú koncentrácii účinnej látky potrebnej na 50% redukciu maximálneho množstva fibríl, ktoré sú formované v neprítomnosti študovaných látok. Pre účinné látky bol pozorovaný inhibičný účinok, ktorý závisel na koncentrácii látky. Typické krivky pre vybrané glykoakridíny z každej skupiny sú prezentované na obrázku na snímke č.7. Najnižšie hodnoty IC50 boli detegované pre najúčinnejšie látky, a to cyklické glykoakridíny a tiosemikarbazidy. Naše výsledky ukázali, že štruktúra glykoakridínu výrazne ovplyvňuje jeho inhibičný účinok. Aj napriek tomu, že majú T1OH a C2OH rovnaký linker ako T1 a C2, ich hodnoty IC50 sú vyššie, čo je spôsobené tým, že ich cukornatá zložka je deacylovaná a má nižší počet atómov, čo ovplyvňuje van der Waalsove interakcie. Náboj skupiny I1 a I2 je nižší v porovnaní s T1 a T2 a ich linker je viac flexibilný. To vysvetľuje, prečo majú I1 a I2 vyššie hodnoty IC50 v porovnaní s T1 a T2.
Za účelom získania informácie o mechanizme účinku, boli použité výpočtové metódy - „dockingu“ a PM6-DH+ metóda. Získali sme korelácie medzi väzbovými interakciami a hodnotami IC50. Okrem planarity jadra bol pozorovaný aj významný vplyv cukornatej zložky na proces inhibície fibrilizácie. Zistili sme, že dôležité sú nielen väzobné interakcie, ale taktiež elektrostatické a van der Waalsove interakcie, závislé na linkeroch a na ligandoch. Zistili sme, že karbonyl a tiokarbonyl v rámci linkerov výrazne ovplyvňujú náboj a tým aj väzobnú afinitu. V prípade tiokarbonylov bol pozorovaný väčší pokles náboja v porovnaní s karbonylovým linkerom, čím je možné vysvetliť nižšie hodnoty IC50 T2 v porovnaní s S2.
Vo svojej prezentácii som uviedla výsledky získané pri štúdiu amyloidnej agregácie lyzozýmu – ako modelového proteínu. Sledovali sme účinok glykoakridínov aj na amyloidnú agregáciu inzulínu s podobnými výsledkami. V súčasnosti sa venujeme aj štúdiu účinku nanočastíc na amyloidnú agregáciu proteínov. Kvôli zvýšeniu ich biokompatibility sledujeme vplyv modifikácie nanočastíc rôznymi látkami. Jednou z nich je polysacharid dextrán, kde sme taktiež zistili vplyv štruktúry a veľkosti zložky na inhibičnú a depolymerizačnú aktivitu modifikovaných nanočastíc.

Dakujem, este by ma zaujimalo, preco gluko a galakto derivaty.

Dobrý večer,
látky boli syntetizované na Katedre organickej chémie UPJŠ. K nám sa dostali vďaka dobrej spolupráce katedier. U týchto - akridínových látok bol sledovaný účinok na rôzne bunkové línie a taktiež ich schopnosť interkalácie do DNA.
My sa venujeme štúdiu amyloidnej agregácie s cieľom nájsť účinné inhibítory. Medzi účinné inhibítory patrili aj látky s akridínovým jadrom. To, prečo bola použitá práve glukóza a galaktóza na modifikáciu - bolo bez predošlého zámeru. Ale získané výsledky podnietili náš ďalší záujem o tieto látky a radi by sme naše štúdium rozšírili, aj s využitím in silico metód, ktoré umožňujú efektívnejší skríning a aj navrhnutie nových potenciálnych inhibítorov amyloidnej agregácie proteínov.

Dakujem! :-)

Dobry den. Ja dakujem Vam za otazky. Prajem vsetko dobre. K.S.