Metabolismus mědi u Acanthamoeba castellanii

Abstract

Copper is an essential element that, due to its redox properties, is involved as a cofactor in many enzymes, the most well-known example is the cytochrome c oxidase. At the same time, in higher concentrations, this element shows toxic effects on several levels, it can disrupt iron-sulfur clusters, damage proteins and lead to cell death. This is the reason why this thesis studies copper metabolism in the parasitic amoeba Acanthamoeba castellanii, which causes serious diseases such as acanthamoeba keratitis or granulomatous amoebic encephalitis. Understanding how copper homeostasis is maintained in this organism could lead to targeted disruption of this balance and the exploitation of the toxic effects of copper. In this work, the function of the P-type ATPase homologous to CCC2 from Saccharomyces cerevisiae, responsible for the transfer of copper ions from the cytoplasm to the Golgi apparatus, was characterized by functional complementation. Furthermore, a carrier from the Ctr family has been described that transfers copper ions presumably across the cytoplasmic membrane. The expression of these carriers was monitored in copper excess and deficiency. To get a better picture of how A. castellanii maintains copper homeostasis, the cellular accumulation of copper and the ability of this amoeba to deal...

Měď je esenciální prvek, který je díky svým redoxním vlastnostem zapojen jako kofaktor do mnoha enzymů, nejznámějším příkladem je cytochrom c oxidáza. Zároveň se tento prvek ve větší koncentraci projevuje toxickým působením na několika úrovních, dokáže narušovat železo-sirné klastry, poškozovat proteiny a vést k buněčné smrti. To je důvod, proč se tato práce zabývá metabolismem mědi u parazitické améby Acanthamoeba castellanii, která způsobuje vážná onemocnění jako je akantamébová keratitida či granulomatózní amébová encefalitida. Pochopení principu, kterým je udržována homeostáza mědi v tomto organismu, by mohlo vést k cílenému narušení této rovnováhy a využití toxických účinků mědi. V této práci byla na základě funkční komplementace popsána funkce ATPázy P-typu jako homologická k CCC2 ze Saccharomyces cerevisiae, která je zodpovědná za přenos iontů mědi z cytoplazmy do Golgiho aparátu. Dále byl popsán přenašeč z rodiny Ctr, který přenáší ionty mědi pravděpodobně přes cytoplazmatickou membránu. Byla sledována exprese těchto přenašečů v nadbytku a nedostatku mědi. Pro lepší představu, jak A. castellanii udržuje homeostázu mědi bylo pomocí metody ICP-MS popsáno, jaké množství mědi se v buňce akumuluje a jak je tato améba schopná vylučovat nadbytečné ionty mědí. Posledním tématem práce je užití...