Využití specifických inhibitorů karbonické anhydrázy IX pro fluorescenční značení rakovinných buněk

Abstract

Human carbonic anhydrases are metalloenzymes that are involved in many physiological processes in the body, but also play an important role in the pathogenesis of numerous diseases. Under regular conditions, expression of carbonic anhydrase IX (CAIX) is very limited, unlike that of other 14 human carbonic anhydrase isozymes. But in hypoxic tumors this enzyme is highly overexpressed on the cell surface. For this reason, this enzyme represents a good target for therapy and diagnosis of tumors and thus various anti-CAIX monoclonal antibodies and specific inhibitors are being developed. In this work we investigated the possibility to use fluorescent polymer conjugate carrying a CAIX specific inhibitor for florescent labeling of tumor cells. Specific binding of polymer conjugate to different cell lines was investigated by flow cytometry and confocal microscopy. Binding properties of the polymer conjugate was compared to CAIX specific monoclonal antibody M75 and its single-chain fragment scFv M75. Ability of the polymer conjugate to inhibit CAIX enzyme activity was also investigated. For these experiments, recombinant protein CAII was prepared and purified, which was also used for protein crystallization. Tests of inhibitory activities allowed to identify novel inhibitors CAIX with better inhibitory...

Lidské karbonátlyázy jsou metaloenzymy, které se účastní mnoha fyziologických pochodů v organismu, ale hrají také roli v patogenezi řady chorob. Karbonátlyáza IX (CAIX) se, na rozdíl od ostatních 15 izoenzymů lidských karbonátlyáz, za normálních podmínek vyskytuje v organismu jen v omezené míře, avšak v hypoxických nádorech je vysoce exprimovaným znakem na povrchu buněk. Z tohoto důvodu je tento enzym dobrým cílem pro terapii a diagnostiku nádorů, a proto jsou proti CAIX vyvíjeny různé monoklonální protilátky i specifické inhibitory. V této práci byla ověřována možnost využít polymerní konjugát nesoucí specifický inhibitoru CAIX ke fluorescenčnímu značení rakovinných buněk. Prostřednictvím průtokové cytometrie a konfokální mikroskopie byla testována specifická vazba polymerního konjugátu na různých buněčných liniích a schopnost vazby tohoto polymerního konjugátu byla srovnávána s CAIX specifickou monoklonální protilátkou M75 a jejím jednořetězcovým fragmentem scFv M75. Dále byly zjišťovány schopnosti testovaného konjugátu inhibovat enzymovou aktivitu CAIX. Pro tyto experimenty byl připraven a purifikován rekombinantní protein CAII, který byl dále též využit pro účely proteinové krystalizace. Testy inhibičních aktivit rovněž umožnily vytipovat nové inhibitory CAIX, které by mohly být díky lepším...