Vývoj metod pro testování látek ovlivňujících CNS

Abstract

1 Abstrakt a klíčová slova Stávající disertační práce je zaměřena na produkci tří enzymů beta-sekretasy 1 (BACE1; beta-štěpící enzym APP-1), acetylcholinesterasy (AChE) a butyrylcholinesterasy (BChE). BACE1 je integrální membránový protein, který hraje ústřední roli při štěpení amyloidního prekurzorového proteinu. Produkt tohoto procesu je následně štěpen y-sekretasou, přičemž v mozku pacientů s Alzheimerovou chorobou (AD) vznikají amyloid-beta peptidy a nerozpustné amyloidové plaky. Podle výroční zprávy České alzheimerovské společnosti bylo v roce 2019 diagnostikováno 158 000 pacientů s touto nemocí. Předpokládá se, že v roce 2050 dosáhne tento počet hranici 300 000 pacientů. Inhibitory AChE a antagonista N-methyl-D-aspartát receptorů jsou v současné době jedinou alternativou pro terapii AD. Význam AChE spočíva nejen v tom, že je cílovým enzymem při terapii AD, ale je taktéž cílovým proteinem při otravách nervově paralytickými látkami (NPL). Katedra toxikologie a vojenské farmacie je pracovištěm, které se zaměřuje na studium účinku těchto látek a zdravotnické ochraně proti nim. Hodnocení nově syntetizovaných reaktivátorů cholinesteras (ChE) inhibovaných NPL a inhibitorů, jakožto profylaktik při otravách NPL je spojeno s testováním na enzymech AChE a BChE. Předkládaná práce byla zaměřena na zavedení...

1 Abstract and keywords The current thesis aims at the production of three enzymes, including beta-secretase 1 (BACE1; beta-site amyloid precursor protein cleaving enzyme 1), acetylcholinesterase (AChE), and butyrylcholinesterase (BChE). BACE1 is an integral membrane protein that plays a crucial role in the amyloid precursor protein's cleavage. The product is subsequently processed by y-secretase, producing amyloid-beta peptides and insoluble amyloid plaques in Alzheimer's patients (AD). According to the Annual Report of the Czech Alzheimer's Society, 158,000 patients were diagnosed in 2019. By 2050, this number is supposed to reach 300,000 patients. AChE inhibitors and N-methyl-D-aspartate receptor antagonists are currently the only alternatives for AD therapy. AChE is also a target enzyme in nerve agent (NA) poisoning (together with BChE). The Department of Toxicology and Military Pharmacy focuses on studying NA effects and medical protection against them. From this perspective, the production of AChE and BChE is essential for developing and evaluating newly synthesized cholinesterase (ChE) reactivators and inhibitors. The thesis focuses on introducing the expression system Expi293 to produce human recombinant enzymes BACE1, AChE, and BChE. For each enzyme, the individual steps required to obtain a...