Optimalizace exprese fotoaktivovatelných cytochromů P450 jako nano-sond pro studium membránové topologie enzymů metabolismu léčiv a aktivace karcinogenů

Abstract

Cytochromy P450 patří mezi jedny z nejdůležitějších enzymů podílejících se na biotransformaci cizorodých látek v organismu. Jsou součástí tzv. moooxygenasového systému, ve kterém interagují s dalšími enzymy - NADPH:cytochrom P450 reduktasou a cytochromem b5. Vzájemné interakce enzymů v mooxygenasovém systému nejsou zcela rozřešeny. K objasnění možných protein-proteinových interakcí a jejich důsledků by mohla přispět technika kovalentního síťování. Jednou z možností realizace tohoto záměru je využití fotoaktivovatelného cytochromu P450, který by po expozici UV záření vytvořil kovalentní komplex se složkami monooxygenasového systému, s nimiž je v kontaktu. Tato práce se proto zabývá vypracováním optimálních podmínek pro produkci rekombinantního cytochromu P450 2B4 s cílem získat poznatky pro produkci fotoaktivovatelného cytochromu P450 s inkorporovanými aminokyselinami L-fotomethioninem a L- fotoleucinem. V provedených experimentech byl cytochrom P450 2B4 exprimován ve dvou kmenech Escherichia coli, C41 (DE3) a BL21 (DE3) Gold, a ve dvou kultivačních nádobách, skleněné Erlenmayerově baňce a plastové Fernbachově baňce. V průběhu exprese byla měřena optická denzita bakteriální suspenze (absorbance při 600 nm) a koncentrace cytochromu P450. Byla vypracována metodika stanovení koncentrace cytochromu P450...

The cytochromes P450 are among the most important enzymes involved in the biotransformation of xenobiotics in the body. They are part of the moooxygenase system that interact with other enzymes - NADPH:cytochrome P450 reductase and cytochrome b5. Mutual interaction of enzymes in mooxygenase system are not completely solved. Covalent crosslinking technique could contribute to clarify the possible protein-protein interactions and their consequences. One of the possible realization of this plan is to use photoactivatable cytochrome P450, which after exposure to UV radiation created covalent complex with components of monooxygenase system, with which it is in contact. Therefore, this paper focuses on developing optimal conditions for the production of recombinant cytochrome P450 2B4 in order to gain knowledge for the production of photoactivatable cytochrome P450 with incorporated amino acids L-photomethionine and L-photoleucine. In experiments was cytochrome P450 2B4 expressed in two strains of Escherichia coli, C41 (DE3) and BL21 (DE3) Gold, and two culture flasks, glass Erlenmeyer flask and plastic Fernbach flask. During expression optical density of the bacterial suspension (absorbation at 600 nm) and concentration of cytochrome P450 were measured. Methodology of measuring the concentration of...