Modulace interakcí interleukinů a jejich receptorů

Abstract

Skafoldy jsou proteiny s vysokou konformační stabilitou, díky kterým mohou být do určitých úseků proteinu zaváděny vícečetné mutace. I přes tyto mutace zůstává celková strukturální integrita proteinu zachována, stejně tak jeho fyzikálně-chemické vlastnosti. Mutacemi získává daný skafold nové vlastnosti, přičemž ve většině případů se jedná o vazebnou specifitu vůči předem určené molekule. Hlavní výhodou skafoldů je malá velikost, stabilita, nízká výrobní cena a snadnost přípravy. Skafold, se kterým bylo v této práci pracováno, je unikátní tím, že měl navržené dva vazebné povrchy, na kterých mohl být mutován. Každý z obou vazebných povrchů je možné nezávisle mutovat tak, aby na nich vzniklo vazebné místo pro jiný protein. V našem případě šlo o mutace vedoucí k vazbě dvou různých receptorů lidského cytokinu. Mutace se provádí pomocí kvasinkového displeje, jednou z metod řízené evoluce. Předmětem této diplomové práce je přenesení vazebných proteinů z kvasinkového expresního systému do systému bakteriálního, jejich produkce a purifikace a jejich následná charakterizace pomocí vybraných biofyzikálních metod. Pomocí těchto metod byla hodnocena stabilita struktury vazebných proteinů, jejich teplotní stabilita a vazebná afinita vůči oběma receptorům. Širším cílem projektu, jehož je tato práce součástí, je...

Scaffolds are proteins with high conformational stability, allowing us to implement multiple mutations into specific parts of the protein. Even with these mutations, the structural integrity of the protein is maintained as well as its physical-chemical properties. These mutations give the specific scaffold new properties. In most cases it is the binding specificity towards previously chosen target. The biggest advantages of scaffolds are their small size, stability, low-cost manufacturing, and easiness of preparation. Scaffold utilized in this thesis is unique for having two binging surfaces designed on which it can be mutated. Each of those two surfaces can be separately mutated to develop a binging site for two different proteins. In our case these mutations led to binding two nonidentical receptors of a human cytokine. Mutations are made with a use of yeast display, one of the methods of directed evolution. The main focus of this thesis is changing an expression system of the binding proteins from the yeast system to a bacterial one, their production and purification followed by characterization of those binding proteins using biophysical methods. These methods were used to evaluate structural and thermal stability, and binding affinity to both receptors of the beforementioned binding proteins....