Interakce lanosterol 14-alfa-demethylasy z pathogenních kvasinek rodu Candida s potenciálními antimykotiky.

Abstract

5 Abstract Lanosterol-14α-demethylase (ERG11) is a key enzyme in the ergosterol biosynthesis pathway in yeast. It belongs to the cytochrome P450 superfamily and catalyzes the demethylation of lanosterol, a crucial step in the formation of ergosterol, the main component of the yeast plasma membrane. This enzyme is the target of azole antifungal drugs, which are among the most widely used treatments for yeast infections. Inhibition of ERG11 disrupts cell membrane integrity, halts growth, and ultimately leads to cell death. However, their effectiveness is often compromised by the emergence of resistance, which poses a serious problem in clinical practice. This has led to growing interest in so-called drug repurposing - the use of already approved drugs from other therapeutic areas for new indications, such as the inhibition of pathogenic yeast enzymes. Ritonavir, originally developed as an HIV protease inhibitor, is also known to inhibit certain cytochromes P450 and has emerged as a potential ERG11 inhibitor. The aim of this work was to prepare a recombinant form of ERG11 from the pathogenic yeasts Candida albicans and Candida parapsilosis in the bacterial expression system Escherichia coli and to evaluate its inhibition by ritonavir. For gene cloning into the pET22b expression vector, the In-Fusion technology...

4 Abstrakt Lanosterol-14α-demethylasa (ERG11) je klíčový enzym dráhy biosyntézy ergosterolu u kvasinek. Patří do superrodiny cytochromů P450 a katalyzuje demethylaci lanosterolu, což je zásadní krok pro tvorbu ergosterolu, hlavní složky plazmatické membrány kvasinek. Tento enzym je cílovou strukturou azolových antimykotik, která patří k nejpoužívanějším lékům proti kvasinkovým infekcím. Inhibice ERG11 vede k narušení integrity buněčné membrány, zastavení růstu a následné smrti buňky. Jejich účinnost však bývá oslabena vznikem rezistence, která představuje závažný problém v klinické praxi. Vzhledem k tomu roste zájem o tzv. repurposing - využití již schválených léčiv z jiných terapeutických oblastí pro nové indikace, například pro inhibici enzymů patogenních kvasinek. Ritonavir, původně vyvinutý jako inhibitor HIV proteasy, je známý také jako inhibitor některých cytochromů P450 a nabízí se jako potenciální inhibitor ERG11. Cílem této práce bylo připravit rekombinantní formu enzymu ERG11 z patogenních kvasinek Candida albicans a Candida parapsilosis v bakteriálním expresním systému Escherichia coli a ověřit jeho inhibici ritonavirem. Pro klonování genů do expresního vektoru pET22b byla použita technologie In-Fusion umožňující přesné vložení amplifikovaného fragmentu genu do linearizovaného vektoru. Byly...