Klonování, exprese a biochemická charakterizace myší glutamátkarboxypeptidasy II

Abstract

Glutamátkarboxypeptidasa II (GCPII) je membránová metalopeptidasa, jež je u člověka exprimována v mnoha tkáních, zejména pak v prostatě, centrální nervové soustavě a tenkém střevě. V centrální nervové soustavě GCPII hydrolyzuje nejrozšířenější peptidový neurotransmiter N-acetyl-L-aspartyl-α-L-glutamát na N-acetyl-aspartát a volný glutamát. Volný glutamát je významný excitační neurotransmiter a jeho uvolněním do synaptické štěrbiny se GCPII podílí na glutamátové neurotoxicitě při patologických stavech. Inhibice této proteolytické aktivity byla prokázána na potkaních modelech jako neuroprotektivní. V lidském tenkém střevě GCPII odštěpuje koncové glutamátové zbytky z poly-γ- glutamylovaných folátů, čímž umožňuje jejich vstřebávání. Funkce GCPII v prostatě je stále neznámá, avšak díky velmi vysoké expresi v nádorech prostaty se GCPII využívá jako marker pro diagnózu nádorových onemocnění prostaty. GCPII by tak mohla být nejenom diagnostickým markerem, ale i perspektivním cílem pro terapii nádorových onemocnění i pro léčbu mozkových poruch způsobených glutamátovou excitotoxicitou. Pro vývoj a testování nových léků a léčebných metod je nutné mít vhodný zvířecí model. Vhodným modelovým organismem je např. myš (Mus musculus), která je hojně užívána v mnoha vědeckých studiích. Přesto dosud nebyla provedena...

English Abstract Glutamate carboxypeptidase II (GCPII) is a membrane metallopeptidase expressed in many human tissues, predominantly in prostate, brain and small intestine. In brain it cleaves the most abundant peptide neurotransmitter N-acetyl-L-aspartyl-α-L-glutamate into N-acetyl-L-aspartate and free L-glutamate. Thus, GCPII participates in glutamate excitotoxicity through the release of free glutamate into the synaptic cleft. Inhibition of this activity has been shown to be neuroprotective in rats. In the human jejunal brush border, GCPII cleaves off terminal glutamate moieties from poly-γ-glutamylated folates, which can be then transported across the intestinal mucosa. The function of GCPII in human prostate is unknown but it is overexpressed in prostate cancer. Therefore, GCPII is an important marker of prostate cancer and its progression.Moreover, it could become a perspective target for treatment of prostate cancer as well as neuronal disorders associated with glutamate excitotoxicity. For the development and testing of novel drugs and therapeutics it is necessary to have an appropriate animal model. Mouse (Mus musculus) is such a model and it is widely used by many experimentators. However, no detailed comparison of mouse and human GCPII orthologs regarding their enzymatic activity, inhibition...