Syntéza a charakterizace peptidu 5 z Drosophila melanogaster podobného insulinu

Abstract

V přírodě pozorujeme mnoho evolučně konzervovaných proteinů a mechanismů a jedním z nich je insulin a jeho signální dráha. Mnoho částí této dráhy je velice podobných jak v organismu člověka, tak v nižších organismech, jako je například muška octomilka obecná, Drosophila melanogaster. Insulin je jednou z nejvíce zkoumaných molekul na světě, v těle působí zejména jako hormon, ale díky evoluční příbuznosti a podobnosti s IGF dokáže působit i jako růstový faktor. Dodnes není znám přesný mechanizmus vazby této molekuly na insulinový receptor a ani přesně jak insulin nebo peptidy podobné insulinu ovlivňují regulaci metabolismu, buněčnou proliferaci, buněčný růst a tím i velikost orgánů i velikost celého těla. Studium rodiny peptidů podobných insulinu a jejich signální dráhy v bezobratlých by mohlo být, díky vysoké evoluční konzervovanosti, využito pro pochopení celé řady metabolických pochodů u vyšších živočichů. Pro náš výzkum jsme vybrali dlouhodobě používaný modelový organismus mušku Drosophila melanogaster. Z celkově sedmi peptidů D. melanogaster podobných insulinu jsme se v této studií pokusili připravit analog peptidu 5 (DILP5) složeného z řetězce A lidského insulinu a řetězce B DILP5. V řetězci B byly zároveň všechny methioniny vyměněny za aminokyselinu norleucin. Cílem práce bylo prozkoumat...

Many evolutionary conserved proteins and mechanisms have been observed in nature, one of them is insulin and its signal pathway. Importantly, many parts of this pathway in humans are similar to those found in lower organisms, such as fruit fly (Drosophila melanogaster). Insulin is one of the most studied complex molecules; it acts primarily as a hormone but it can also act as a growth factor due to its evolutionary congeniality and similarity to the IGF. It has long been unclear how insulin binds to its receptor and how insulin or insulin-like proteins influence regulation of metabolism, cell proliferation, cell growth and also the size of organs and the whole body. Examining insulin-like peptide superfamily and its signal pathway in invertebrates may thus be used to better understand many metabolic processes in vertebrates thanks to high evolutionary conservation. In this thesis, we tried to prepare an analogue of insulin like peptide 5 (DILP5) of Drosophila melanogaster by a total chemical synthesis. This analogue is composed of A-chain of human insulin and B-chain of DILP5. In B-chain all methionins were replaced by amino acid norleucine using a chain combination method through S-sulfonate forms of each chain. The results show that this protein can be successfully prepared, however, the amount...