Jagiellonian University Repository
Próba ekspresji, oczyszczania i badania niektórych właściwości biologicznych ludzkiego rekombinowanego białka deiminazy peptydyloarginylowej 4 (PAD4)
Communities & Collections
pcg.skipToMenu
Próba ekspresji, oczyszczania i badania niektórych właściwości biologicznych ludzkiego rekombinowanego białka deiminazy peptydyloarginylowej 4 (PAD4)
Bibliographic description
| title: | Próba ekspresji, oczyszczania i badania niektórych właściwości biologicznych ludzkiego rekombinowanego białka deiminazy peptydyloarginylowej 4 (PAD4) |
| alternative title: |
Expression, purification and characterization of selected biological features of human recombinant enzyme peptidylarginine deiminase 4 (PAD4) |
| author: | Bielecka Ewa |
| reviewer: | Kozik Andrzej  , Potempa Jan
|
| advisor: | Potempa Jan
|
| date of submittion : | 2011-06-30 |
| abstract in English: | Peptidylarginine deiminases (PADs) are calcium dependent enzymes that catalyze the conversion of arginine to citrulline in proteins. This posttranlational modification changes the charge of peptide and may lead to distortion of protein structure and function. Under physiological conditions citrullination process is important in such cases as apoptosis, terminal differentiation of epidermis, regulation of gene expression or development of nervous system in infants. Recent studies suggest that deimination is implicated in several pathological conditions connected with e.g. psoriasis, multiple sclerosis (MS) or autoimmune disease such a rheumatoid arthritis (RA). The five different PAD isoenzymes identified in human genome: PAD1, 2, 3, 4 and 6. The PAD4 is found mainly in the hematopoetic derived cells and seems to appear as important factor in RA pathogenesis. Reaction catalyzed by PAD4 is a source of citrullinated products, which are targets for autoimmune response occurring in the course of RA. Presence of antibodies against PAD4 enzyme and discovery of single nucleotide polymorphism in PAD4 gene have been shown to correlate with severity of disease.The main goal of this study was to purify and receive the active form of PAD4 from bacterial expression system E. coli BL21(DE3). Obtained after two steps of purification process PAD4 samples showed high level of purity but unfortunately a very low level of activity and concentration. The further work involved the commercially available enzyme of PAD4.The next step of this work was to investigate the effect of PAD4 on antimicrobial peptides (AMPs), such as LL-37, HBD-1 and HNP-2. Those cationic peptides play important role in modulation of inflammation process. Moreover citrullination has been described for many proteins but not for AMPs. The PAD4 showed activity against all three examined peptides, the highest against HBD-1, LL-37 and HNP-2 respectively. But in vitro there was no significant effect of citrullination on the antimicrobial activity of those peptides against E. coli. |
| abstract in other languages: | Deiminazy peptydyloarginiowe (PADs) to grupa zależnych od wapnia enzymów katalizujących reakcję deimnacji reszt argininy zawartych w łańcuchach aminokwasowych, co prowadzi do konwersji argininy w cytrulinę. Ta zachodząca potranslacyjnie modyfikacja skutkuje obniżeniem wypadkowego ładunku peptydu/białka, przez co może prowadzić do zaburzenia jego struktury przestrzennej, a tym samym również i funkcji. Fizjologicznie zachodzące procesy deiminacji peptydyloargininy są ważne m.in. dla prawidłowego przebiegu apoptozy, ostatnich etapów różnicowania komórek naskórka, regulacji ekspresji genów czy rozwoju układu nerwowego na wczesnych etapach życia. Ostatnio coraz częściej wspomina się o udziale deiminaz w procesach patologicznych, związanych m.in. z takimi schorzeniami jak łuszczyca, stwardnienie rozsiane czy reumatoidalne zapalenie stawów (RZS). Spośród pięciu opisanych u ludzi deiminaz peptydyloargininowych, występujący głównie w komórkach o charakterze hematopoetycznym i charakteryzujący się posiadaniem sygnału lokalizacji jądrowej PAD4 wydaje się być ważnym czynnikiem w patogenezie RZS-u. Przeprowadzana przez PAD4 reakcja jest źródłem cytrulinowanych produktów, będących celem odpowiedzi autoimmunologicznej występującej w przebiegu reumatoidalnego zapalenia stawów. Obecność przeciwciał przeciwko samemu enzymowi jak i odkrycie w niektórych populacjach ludzkich polimorfizmów w genie PAD4 sprzyjających wyższej stabilności mRNA tego białka, zostały skorelowane z zaostrzonym przebiegiem tej choroby.Celem niniejszej pracy stało się otrzymanie czystego i aktywnego preparatu białka PAD4 z ekspresji przeprowadzonej w bakteriach E. coli szczep BL21(DE), który miał być wykorzystany w późniejszych testach biologicznych. Uzyskany preparat białka cechował się wysokim stopniem czystości, jednak bardzo niskim stężeniem i aktywnością. Badania wpływu cytrulinacji na właściwości peptydów antybakteryjnych: LL-37 oraz defensyn HNP-2 i HBD-1, które oprócz swojej podstawowej funkcji, mogą również brać udział w regulacji procesów zapalnych, wykonano na komercyjnie dostępnym PAD4. Wykazano, iż enzym ten modyfikuje wszystkie wymienione peptydy antybakteryjne z różną (HBD-1 > LL-37 > HNP-2), ale stosunkowo niską wydajnością. Nie stwierdzono jednak wpływu zachodzącej cytrulinacji na potencjał bakteriobójczy badanych peptydów. |
| keywords in English: | peptidylarginine deiminase 4, expression and purification, citrullination antimicrobial peptides |
| keywords in other languages: | deiminaza peptydyloarginylowa 4, ekspresja i oczyszczanie, cytrulinacja, peptydy antybakteryjne |
| affiliation: | Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii |
| type: | master work |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
|
There are no files associated with this item. |
|||
This item appears in the following Collection(s)
Projekt „Repozytorium otwartego dostępu do dorobku naukowego i dydaktycznego UJ” współfinansowany w ramach poddziałania 2.3.1 „Cyfrowe udostępnianie zasobów nauki” Programu Operacyjnego Polska Cyfrowa z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego i budżetu państwa na podstawie umowy o dofinansowanie nr POPC.02.03.01-00-0030/17-00
