NMR studie metabolicky aktivních peptidů

Abstract

Regulace metabolických a mitogenních buněčných dějů je komplexní systém závislý na správném fungování několika signalizačních kaskád. Jednou z nich je insulinová osa sestávající z akcí řízených třemi sekvenčně a strukturně velmi podobných hormonů (insulinu, insulinu podobnému růstovému faktoru (IGF) -I a -II) a skupinou jejich receptorů. Vysoká míra homologie panuje i mezi těmito buněčnými receptory, kterými jsou isoformy A a B insulinového receptoru a IGF-1 receptor, patřící do rodiny receptorů s tyrosin-kinasovou aktivitou. Díky tomu dochází v rámci této signalizace k prolínání vazebných interakcí, kde každý z ligandů může spouštět odlišné biologické odpovědi. Jedním z cílů v této oblasti je navržení analogů insulinu s výhradně metabolickým účinkem nebo IGF antagonistů tlumících nežádoucí mitogenní účinky, na základě identifikace oblastí důležitých pro vazbu k různým receptorům. Překládaná diplomová práce se soustřeďuje na vliv zanesení vybraných prvků primární struktury IGF-I do molekuly IGF-II na receptorové interakce. Konkrétně se jedná o záměnu Ser29 za asparagin a dvě samostatné inserce Gly-Ser za pozici Arg34 a Pro-Gln za pozici Ser39 nebo kombinace obou insercí. Tyto modifikace snížily afinitu IGF-II vůči IR-A, avšak nevedly ke zvýšení afinity vůči IGF-1R. V rámci plnění cílů práce byla...

The regulation of metabolic and mitogenic cellular processes is a complex system, depending on the precise function of several signalling cascades. One example is the insulin pathway, which is mediated by a group of three sequentially and structurally highly similar hormones (insulin, insulin-like growth factor (IGF) -I and -II) and their homologous tyrosine kinase receptors (IR-A, IR-B, IGF-1R). Such a high degree of homology leads to crosstalk in receptor communication, with each of the ligands triggering different biological responses. The design of insulin analogues activating primarily metabolic effects or IGF antagonists suppressing an unfavourable mitogenic response is one of the main goals in this research field, which can be facilitated by identification of the regions responsible for receptor binding. The work included in this thesis is focused on the effects on receptor interactions following the introduction of selected elements from the IGF-I primary sequence into the IGF-II molecule. In particular, these include a point mutation of Ser29 to Asn, an insertion of Gly-Ser after Arg34 , an insertion of Pro-Gln after Ser39 , or combination of both insertions. Although the IGF-II modifications described here negatively affected binding affinity towards IR-A, they did not enhance the IGF-1R...