Białaczki stanowią około 2,5% wszystkich nowotworów złośliwych. Spośród nich najczęściej występującą u dzieci jest ostra białaczka limfoblastyczna (ALL).W leczeniu ALL wykorzystuje się L asparaginazy, które zubożając surowicę krwi w L-Asn, poprzez hydrolizę tego aminokwasu do L-Asp i amoniaku, uniemożliwiają rozwój komórek nowotworowych i prowadzą do ich śmierci. Niestety wykorzystywane obecnie w leczeniu ALL L-asparaginazy Klasy 1 powodują wiele efektów ubocznych, dlatego poszukiwane są nowe enzymy wykazujące odpowiednie parametry kinetyczne oraz mniejszą immunogenność. W tej pracy badano należące do Ntn-hydrolaz L-asparaginazy Klasy 2: PvAIII oraz PvAIII(K) i jej wybrane nowe warianty, a także chimeryczne białka złożone z podjednostek pochodzących od enzymu AtAIII z A. thaliana oraz EcAIII z E. coli. Celem pracy była optymalizacja warunków ekspresji oraz pełna charakterystyka kinetyczna i biofizyczna badanych enzymów. Zbadano wpływ obecności jonów K+ i Na+ na parametry kinetyczne, fałdowanie oraz stabilność PvAIII, PvAIII(K) oraz At(K)-Ec. Za pomocą analizy bioinformatycznej zaprojektowano mutanty PvAIII(K) o zwiększonej stabilności termicznej. Przeprowadzono wstępne eksperymenty związane z ekspresją białek chimerycznych.

Leukemias represent about 2.5% of all malignancies. Of these, the most common among children is acute lymphoblastic leukemia (ALL). The treatment of ALL with the use of L-asparaginases includes depleting serum pool of L-Asn by its hydrolysis to L-Asp and ammonia. This process prevents the growth of cancer cells and leads to their death. Unfortunately, the Class 1 L-asparaginases currently used for ALL treatment cause many side effects, so new enzymes that exhibit sufficiently high kinetic parameters and less immunogenicity are highly required. In this project I examined the properties of Class 2 L-asparaginases belonging to Ntn-hydrolases, i.e. PvAIII and PvAIII(K) and its selected variants, as well as chimeric proteins composed of subunits derived from AtAIII enzyme form A. thaliana and EcAIII protein from E. coli. The aim of the study was to optimize the expression conditions and fully characterize the kinetic and biophysical properties of the studied enzymes. The effects of the K+ and Na+ ions on the kinetic parameters, folding and stability of PvAIII, PvAIII(K) and At(K)-Ec were investigated. Using bioinformatics analysis, PvAIII(K) mutants with enhanced thermal stability were designed. Preliminary experiments related to the expression of chimeric proteins were carried out.