Fusion constructs of galectins with biomedical potential and their ligands

Abstract

Galectins are a family of evolutionarily conserved animal lectins characterized by a carbohydrate recognition domain (CRD) that specifically binds β-galactoside-terminated glycans. In humans, galectins play essential roles in a wide range of physiological processes, including cell growth and development, apoptosis, adhesion, intracellular trafficking, migration, and signaling. Their dysregulation is implicated in numerous pathological conditions, particularly in cancerogenesis, cardiovascular diseases, allergy, inflammation, and fibrosis. In the context of cancerogenesis, galectins contribute to tumor progression by promoting cell proliferation, adhesion, angiogenesis, immune evasion, and metastasis. Due to their biological relevance, galectins are considered as promising targets for diagnostic and therapeutic purposes. This thesis focuses on the development and characterization of fusion constructs of human galectins and their use for the study of glycoconjugate and glycomimetic ligands. I particularly focus on tandem-repeat galectins (Gal-4, Gal-8, and Gal-9), which consist of two different subunits connected with a peptide linker. These galectins remain less explored due to the significant challenges related to their challenging heterologous expression, given by their structural complexity and...

Galektiny jsou proteiny patřící do rodiny živočišných lektinů charakteristické svou evolučně konzervovanou doménou rozpoznávající sacharidy (z angl. "carbohydrate recognition domain" - CRD), která specificky váže glykany zakončené β-galaktosidy. U lidí se galektiny účastní širokého spektra fyziologických procesů, včetně růstu a vývoje buněk, apoptózy, buněčné adheze, intracelulárního transportu, buněčné migrace a signalizace. Jejich dysregulace byla popsána v souvislosti s řadou patologických stavů, zejména při nádorových a kardiovaskulárních onemocněních, alergiích, zánětlivých a fibrotických procesech. V kontextu nádorového bujení galektiny přispívají k progresi nádoru podporou proliferace, adheze, angiogeneze, úniku před imunitním systémem a při metastastázování. Pro svůj biologický význam jsou galektiny považovány za perspektivní cíle diagnostických a terapeutických strategií. Tato práce je zaměřena na vývoj a charakterizaci fúzních konstruktů lidských galektinů a jejich využití pro studium glykokonjugátů a glykomimetik. Zvláštní důraz je kladen na skupinu tandemových galektinů (Gal-4, Gal-8 a Gal-9), které se skládají ze dvou odlišných podjednotek spojených peptidovým můstkem. Tyto galektiny jsou dosud méně prozkoumány, a to zejména kvůli obtížím spojeným s jejich heterologní expresí, daným...