Charakterizace proteinů interagujících s proteolytickým systémem klíšťat

Abstract

(ČJ) Klíšťata jsou ektoparazité s globálním rozšířením, kteří se živí krví hostitele a přenášejí řadu významných patogenů na člověka a domácí zvířata. Úspěšné sání klíšťat je umožněno bioaktivními molekulami ve slinách klíšťat, které jsou injikovány do tkáně hostitele. Mezi intenzivně studované patří proteasové inhibitory proteinového charakteru, které jsou atraktivní pro využití v biomedicíně. Tato práce je zaměřena na nové typy proteasových inhibitorů ze slin klíštěte Ixodes ricinus, vektoru Lymské boreliózy a klíšťové encefalitidy, a Ornithodorus moubata, vektoru návratné horečky a afrického moru prasat. Výzkum se soustředil na biochemickou a strukturní charakterizaci tří zástupců proteasových inhibitorů z rodin cystatinů, serpinů a tyropinů jako základ pro vysvětlení jejich biologické funkce při interakci klíštěte s hostitelem. Cystatin OmC2 z O. moubata byl identifikován jako širokospektrální inhibitor cysteinových katepsinů hostitele s endopeptidasovou i exopeptidasovou aktivitou. Vyřešení krystalové struktury umožnilo popsat vztah mezi strukturou OmC2 a jeho inhibiční specifitou. V biologických testech byla prokázána schopnost OmC2 modulovat imunitní odpověď hostitele a ve vakcinačních experimentech supresní efekt na O. moubata. Serpin IRS-2 z I. ricinus je účinným inhibitorem dvou...

(EN) Ticks are ectoparasites found worldwide that feed on the blood of their hosts and transmit several important pathogens to humans and domestic animals. Tick saliva contains bioactive molecules that are injected into the host tissue to aid in successful blood feeding. Among these molecules, proteinaceous protease inhibitors are being extensively studied for their potential biomedical applications. This work focuses on novel protease inhibitors from the saliva of the ticks Ixodes ricinus, vector of Lyme disease and tick-borne encephalitis, and Ornithodorus moubata, vector of relapsing fever and African swine fever. Research has focused on the biochemical and structural characterization of three members of the protease inhibitor families of cystatins, serpins, and tyropins, and has attempted to elucidate their biological function in tick-host interactions. Cystatin OmC2 from O. moubata was identified as a broad-spectrum inhibitor of host cysteine cathepsins with both endopeptidase and exopeptidase activity. Crystal structure determination allowed description of the relationship between the structure of OmC2 and its inhibitory specificity. The ability of OmC2 to modulate the host immune response was demonstrated in bioassays and a suppressive effect on O. moubata in vaccination experiments. The...