Metabolismus mědi u Trypanosoma brucei

Abstract

Copper serves as a cofactor for many important enzymes due to its redox properties. However, the presence of free copper ions in the cell can lead to undesired effects such as protein aggregation and loss of iron-sulfur clusters, ultimately resulting in cell death. Therefore, the intracellular concentration of copper in parasitic organisms is strictly controlled. Copper metabolism in parasitic organisms is not well understood, hence this work focuses on Trypanosoma brucei, the causative agent of sleeping sickness and the disease in cattle called nagana. The aim of this thesis was to investigate how copper is transported in the cell and to test its toxicity in T. brucei. Understanding copper transport in the cell could lead to the development of drugs disrupting copper homeostasis and exploit of its toxic properties. In this diploma thesis, the function of the P1B-type ATPase of T. brucei in copper transport was described based on functional complementation. Successfully, the expression of the P1B-type ATPase was reduced using RNAinterference in T. brucei. The decreased expression of this transporter led to increased sensitivity to copper, indicating its role in copper detoxification. Furthermore, we demonstrated the higher resistance to copper and its increased requirement in the metabolism of the...

Měď slouží jako kofaktor mnoha důležitých enzymů kvůli svým redoxním vlastnostem. Avšak přítomnost volných iontů mědi v buňce může vést k nežádoucím účinkům, jako je agregace proteinů a ztráta železo-sirných klastrů, což v konečném důsledku může způsobit buněčnou smrt. Z tohoto důvodu je intracelulární koncentrace mědi v organismu přísně kontrolována. Metabolismus mědi u parazitických organismů není příliš probádaný, proto se v této práci věnuji organismu Trypanosoma brucei, původci spavé nemoci a onemocnění u dobytka zvané nagana. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jakým způsobem je měď transportována v buňce, a otestovat její toxicitu u T. brucei. Porozumění transportu mědi v buňce by mohlo umožnit vývoj léčiv, která narušují homeostázu mědi a využívají její toxické vlastnosti. V této diplomové práci byla popsána funkce ATPázy P1B typu T. brucei v přenosu mědi na základě funkční komplementace. Úspěšně se podařila snížit exprese ATPázy P1B typu pomocí RNA interference u T. brucei. Snížená exprese tohoto transportéru vedla ke zvýšené citlivosti na měď, což ukazuje na její potenciální roli při detoxifikaci mědi. Dále jsme poukázali na vyšší odolnost vůči mědi a její vyšší potřebu v metabolismu hmyzí formy T. brucei ve srovnání s krevní formou pomocí hmotnostní spektrometrie s indukčně vázanou...