Prion Alžběta Cardová. Electrochemical determination of PrP and its interractions with metals and metallothionein

Podobné dokumenty
Alžběta Cardová. Electrochemical determination of PrP and its interractions with metals and metallothionein. Název: Školitel: Datum: 6. 2.

Projekt SPOLEČNÉ VZDĚLÁVÁNÍ PRO SPOLEČNOU BUDOUCNOST. Současná kosmonautika a kosmické technologie 2014

Elektrochemická analýza metalothioneinu u pacientů s onkologickým onemocněním

USING VIDEO IN PRE-SET AND IN-SET TEACHER TRAINING

CARBONACEOUS PARTICLES IN THE AIR MORAVIAN-SILESIAN REGION

CZ.1.07/1.5.00/

The Over-Head Cam (OHC) Valve Train Computer Model

Melting the ash from biomass

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Litosil - application

Protokoly Transformace plasmidu do elektrokompetentních buněk BL21 Pracovní postup:

ICP více než jen číslo? MUDr. Josef Škola XXV. kongres ČSARIM, Praha, 4. října 2018

Czech Republic. EDUCAnet. Střední odborná škola Pardubice, s.r.o.

Témata bakalářské a diplomové práce Počátek řešení v roce 2012

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

CHAPTER 5 MODIFIED MINKOWSKI FRACTAL ANTENNA

THE ASSOCIATION OF SERUM BILIRUBIN AND PROMOTER VARIATIONS IN UGT1A1 WITH ATHEROSCLEROSIS

Introduction to MS Dynamics NAV

Mgr. Natalia Cernei PhD

Database systems. Normal forms

výzkumu Vás zve KOVŮ IONTY BIOLOGICK MEDICÍNSKÉ využití nezanedbatelné kyselin zlepšují stabilitu vybaven detektorů.

UPM3 Hybrid Návod na ovládání Čerpadlo UPM3 Hybrid 2-5 Instruction Manual UPM3 Hybrid Circulation Pump 6-9

TKGA3. Pera a klíny. Projekt "Podpora výuky v cizích jazycích na SPŠT"

Characterization of soil organic carbon and its fraction labile carbon in ecosystems Ľ. Pospíšilová, V. Petrášová, J. Foukalová, E.

SPECIFICATION FOR ALDER LED

FEMTOGRAM ELECTROCHEMICAL SENSING OF PRION PROTEINS USING QUANTUM DOTS

GUIDELINES FOR CONNECTION TO FTP SERVER TO TRANSFER PRINTING DATA

CZ.1.07/1.5.00/

Transportation Problem

GENERAL INFORMATION RUČNÍ POHON MANUAL DRIVE MECHANISM

Sarkosin jako jednoduchý test na rakovinu prostaty analytická studie přednášky Natalia Cernei

Silicified stems of upper Paleozoic plants from the Intra Sudetic and Krkonoše Piedmont basins

Právní formy podnikání v ČR

Configuration vs. Conformation. Configuration: Covalent bonds must be broken. Two kinds of isomers to consider

Uživatelská příručka. Xperia P TV Dock DK21

LOGOMANUÁL / LOGOMANUAL

Význam a stanovení antioxidantů v čaji. Bc. Kateřina Zehnalová

Drags imun. Innovations

Transformers. Produkt: Zavádění cizojazyčné terminologie do výuky odborných předmětů a do laboratorních cvičení

Waldenström macroglobulinemia and mirna

Ceník izolačních kitů STRATEC v mikrodestičkách

Dynamic Development of Vocabulary Richness of Text. Miroslav Kubát & Radek Čech University of Ostrava Czech Republic

VY_32_INOVACE_06_Předpřítomný čas_03. Škola: Základní škola Slušovice, okres Zlín, příspěvková organizace

Biotechnology in the Czech Republic where we are?

On large rigid sets of monounary algebras. D. Jakubíková-Studenovská P. J. Šafárik University, Košice, Slovakia

Martin Vrbka 0/14. Institute of Machine and Industrial Design Faculty of Mechanical Engineering Brno University of Technology

For what do we pay (and don t pay)? And what do they want us to pay?


Vliv metody vyšetřování tvaru brusného kotouče na výslednou přesnost obrobku

Ceník izolačních kitů STRATEC ve zkumavkách

místo, kde se rodí nápady

Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU peníze do škol. illness, a text

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Inovace a individualizace výuky

EFFECT OF CADMIUM ON TOBACCO CELL SUSPENSION BY-2

USER'S MANUAL FAN MOTOR DRIVER FMD-02

ActiPack rozšířil výrobu i své prostory EMBAX Od ledna 2015 jsme vyrobili přes lahviček či kelímků. Děkujeme za Vaši důvěru!

WORKSHEET 1: LINEAR EQUATION 1

2N LiftIP. IO Extender. Communicator for Lifts. Version

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Název: Vypracovala: Datum: Zuzana Lacková

SEMI-PRODUCTS. 2. The basic classification of semi-products is: standardized semi-products non-standardized semi-products

Uživatelská příručka. USB Charger UCH20

Zelené potraviny v nových obalech Green foods in a new packaging

Enabling Intelligent Buildings via Smart Sensor Network & Smart Lighting

STLAČITELNOST. σ σ. během zatížení

CZ.1.07/1.5.00/

Hi-Res Audio/DNC Headset MDR-NC750

Zubní pasty v pozměněném složení a novém designu

CZ.1.07/1.5.00/

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

MODELOVÁNÍ A MĚŘENÍ DEFORMACE V TAHOKOVU

UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA

The tension belt serves as a tension unit. After emptying the belt is cleaned with a scraper.

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

SOIL ECOLOGY the general patterns, and the particular

Téma 8. Náklady kapitálu. Kapitálová struktura a její optimalizace

rovnováha mezi acidifikujícími a alkalizujícími vlivy

CASTING HAND PRODUCTION USING MOULDS

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Compression of a Dictionary

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Čtvrtý Pentagram The fourth Pentagram

TechoLED H A N D B O O K

Voltametrické stanovení stopových množství 2-aminofluorenu pomocí adsorpční rozpouštěcí voltametrie na uhlíkové pastové elektrodě

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7 WORKBOOK. Mathematics. Teacher: Student:

Metody používané v MB. analýza proteinů, nukleových kyselin

Klepnutím lze upravit styl předlohy. nadpisů. nadpisů.

Matrix Leadframe Dual Gage Introduction

Metody používané v MB. analýza proteinů, nukleových kyselin

Mechanika Teplice, výrobní družstvo, závod Děčín TACHOGRAFY. Číslo Servisní Informace Mechanika:

TVORBA VÝNOSŮ PŠENICE OZIMÉ A SILÁŽNÍ KUKUŘICE PŘI RŮZNÉM ZPRACOVÁNÍ PŮDY Forming of winter wheat and silage maize yields by different soil tillage

UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ DISERTAČNÍ PRÁCE

TR 311 TR 319, TR 331 TR 356

Tabulka 1 Stav členské základny SK Praga Vysočany k roku 2015 Tabulka 2 Výše členských příspěvků v SK Praga Vysočany Tabulka 3 Přehled finanční

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Oxide, oxide, co po tobě zbyde

Protilátkami modifikované částice pro izolaci zinek vázajících proteinů

Postup objednávky Microsoft Action Pack Subscription

VARIOUS ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES FOR PRION PROTEIN DETERMINATION

Transkript:

1..1 Název: Školitel: Electrochemical determination of PrP and its interractions with metals and metallothionein Alžběta Cardová Datum: 6.. 1 Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 Prion is glycosylphosphatidylinositol anchored host glycoprotein normally present in brain (Dormont, ) This protein with predominance of α helix structure can be converted to an abnormal protease resistant isoform with increased ratio of β sheet structure called prion (PrP Sc ) (Kong et al, 13) PrP Sc isoform can cause a range of slow neurodegenerative disorders called transmissible spongiform encephalopathies (Tiraboschi & Tagliavini, 13). The most famous prion caused disease is BSE Dormont D () Prion diseases: pathogenesis and public health concerns. FEBS Lett 9: 17-1 Kong QZ, Mills JL, Kundu B, Li XY, Qing LT, Surewicz K, Cali I, Huang SH, Zheng MJ, Swietnicki W, Sonnichsen FD, Gambetti P, Surewicz WK (13) Thermodynamic Stabilization of the Folded Domain of Prion Protein Inhibits Prion Infection in Vivo. Cell Rep : 8- Tiraboschi P, Tagliavini F (13) Prion disease: a promising rating scale for prion disease clinical research. Nat Rev Neurol 9: 366-367 Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 Bacterial production of recombinant prset B cloning kit (Invitrogen, Germany) for high-level expression of recombinant proteins in E. coli was used. For subsequent E. coli cultivation we followed the manual by Invitrogen Expression of in E. coli was verified by gel electrophoresis and western blot Western blot verification of prion protein presence in harvested cells Hours Hours kda Mr 1 3 6 1 3 6 7 37 1 16 V/ min gradient gel.9 ma/cm membrane/ min Blocking 1% BSA min I. AB 1:87 clone 8H (Sigma #P11) hours II. Dako anti mouse/hrp 1:1 1 hour AEC Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 1

1 1 8 6 18 6 8 m/z 1..1 Recombinant isolation and purification was isolated on HisTrap excel 1 ml column (GE Healthcare, Uppsala, Sweden) using histidine protein anchors. We optimized the elutions according to the western blot (picture below) Protein was purified by cut off filtration (Amicon Ultra 3K, ml 3K Centrifugal Filters for Protein Purification and Concentration) Finally we verified our results by MALDI-TOF Detection of in isolated fractions MALDI-TOF spectrum of recombinant kda 1 kda 1 kda 7 kda kda 37 kda kda kda 1 kda kda 1 kda 1 kda 7 kda kda 37 kda kda kda 1 kda Intens. [a.u.] =.88 kda 1 V, 1 hour, gradient gel,9 ma/cm membrane min Blocking 1% BSA min I. AB 1:87 clone 8H (Sigma #P11) hours II. Dako anti mouse/hrp 1:1 1 hour L = marker W = wash fraction E = elution fraction Matrix HCCA in TA3 Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 Prions, metals and metallothionein may play a role in cell signaling or in binding and transport of Cu(II) and Zn(II) ions (Gavier Widen et al, ) (Kozlowski et al, 1). Cu together with Zn ions are involved in the formation of amyloid plaques in case of neurodegenerative disorders (Pedersen et al, 1). According to some authors Cu ions can destabilise the native fold of and can facilitate the conversion to PrP Sc isoform (Younan et al, 11). Metallothionein () fulfils multiple functions including the involvement in zinc and copper homeostasis and protection against heavy metal toxicity and oxidative damage. Due to its physiological role, zinc and copper belong to the most investigated metal ions connected to metallothionein. Brain specific subtype of is called III and this protein is able to bind Gavier-Widen D, Stack MJ, Baron T, Balachandran A, Simmons M () Diagnosis of transmissible spongiform encephalopathies in animals: a review. J Vet Diagn Invest 17: 9-7 Kozlowski H, Luczkowski copper M, Remelli M, when Valensin D (1) Cu Copper, homeostasis zinc and iron in neurodegenerative diseases is disrupted. (Alzheimer's, Parkinson's and prion diseases). Coordin Chem Rev 6: 19-11 Younan ND, Klewpatinond M, Davies P, Ruban AV, Brown DR, Viles JH (11) Copper(II)-Induced Secondary Structure Changes and Reduced Folding Stability of the Prion Protein. J Mol Biol 1: 369-38 Pedersen JT, Hureau C, Hemmingsen L, Heegaard NHH, Ostergaard J, Vasak M, Faller P (1) Rapid Exchange of Metal between Zn-7-Metallothionein-3 and Amyloid-beta Peptide Promotes Amyloid-Related Structural Changes. Biochemistry 1: 1697-176 Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 na PrP µg/ml PrP 1 µg/ml PrP 1 µg/ml PrP 6. µg/ml PrP 31.µg/ml PrP 1.1µg/ml Copper Cu 1µg/ml Cu µg/ml Cu µg/ml Cu 1.µg/ml Cu 6.µg/ml Cu 3.1µg/ml Electrochemical determination of, zinc and copper (differential pulse voltammetry) na -. I y = 3,71x + 1,91 R² =,993 1 y =,339x +, R² =,9966 I Zinc na -1. -.9 -.1 -.1 -. Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 -.7 1 1 y =,6x -,13 R² =,99 measured in acetate buffer ph Electrochemical signal corresponds to the concentration. Dependence of all peaks is linear (R higher than.9) 1 y =,9x + 3,88 R² =,997 1 Zn 1 mm Zn mm Zn mm Zn 1. mm Zn 6. mm Zn 3.1 mm

1 1 1..1 Electrochemical determination of interactions with copper and zinc + Cu 3 1 Peak Cu 1 1 PrP + Cu 1µg/ml PrP + Cu µg/ml PrP + Cu µg/ml PrP + Cu 1.µg/ml PrP + Cu 6.µg/ml PrP + Cu 3.1µg/ml y = 3,79x +,73 R² =,99 na Peak Cu Peak Cu+PrP I Peak Cu+PrP II -. -. -.1 -.1 -...1 + Zn PrP + Zn 1 mm PrP + Zn mm PrP + Zn mm PrP + Zn 1. mm PrP + Zn 6. mm PrP + Zn 3.1 mm na Peak Zn -1. -.9 Peak Zn+PrP I 1 1 1 1 Peak Zn Peak Cu+PrP I y =,698x +,937 R² =,997 Peak Cu+PrP II y =,61x +,988 R² =,9919 1 y =,681x +,1 R² = 1,9939 1 Peak Zn+PrP I 1 y = -,3x +,36, R² =,9917 1 Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 Constant concentration 1 µg/ml and various conc. of Cu and Zn (1,,, 1., 6., 3.1 µg/ml) measured in acetate buffer ph The diagram below shows ascending or descending trends of PrP and metals interactions Peak height (na) 16 1 1 1 8 6 Zn+PrP I Cu+PrP I Cu+PrP II 1 µg/ml µg/ml µg/ml 1, µg/ml 6, µg/ml 3,1 µg/ml PrP 1 µg/ml PrP 31 µg/ml PrP 6 µg/ml PrP 1 µg/ml PrP µg/ml -. -.3 -. -. -.6 -.7 -.8 1 na Peak PrP II Peak PrP I Peak PrP II 1 8 y =,379x -,977 6 R² =,9918 Peak PrP I y =,x +,6 R² =,9877 1 3 -.9 1 µg/ml µg/ml µg/ml 8 µg/ml 16 µg/ml y =,799x -,3 R² =,996 1 -. -. -.6 -.7 1 na -.8 measured in sodium phosphate buffer ph 7 AdTS accumulation time = 1s Electrochemical signal corresponds to the concentration. Dependence of all peaks is linear (R higher than.9) Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 Electrochemical determination of interaction with and vice versa + (constant concentration = 1µg/ml) 1 na PrP +. µg/ml PrP +. µg/ml PrP + 1 µg/ml PrP + µg/ml PrP + µg/ml PrP + 8 µg/ml PrP + 16 µg/ml -. -.3 Shifted I Peak PrP+ -. -. Shifted I -.6 -.7 -.8 Peak -.9-1. + (constant concentration = 8µg/ml) 1 na + PrP 1,13 µg/ml + PrP 31, µg/ml + PrP 6. µg/ml + PrP 1 µg/ml + PrP µg/ml -. -. -.6 -.7 -.8 -.9-1. Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 1 Peak PrP+ y = -,378x + 8,16 R² =,991 1 Peak y = 1,9961x + 1,8173 R² =,991 1 (with shifted peak I) y =,3x + 1 1,37 R² =,999 I (without shifted peak II) y =,7x + 1,38 R² = 1 In case of and interaction there are two coalesced peaks Calibration curves of peaks are linear (R higher than.9). In case of and interaction there is a peak shift to the new position with increased conc. of There is a massive change of structure 3

1..1 Diagram of interaction with and vice versa Constant conc. of + various conc. of Constant conc. of + various conc. of + + low conc. + high conc. Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 Conclusion Recombinant was produced, isolated and purified was used for electrochemical determination and for an investigation into its interactions with metals and metallothionein Massive interaction was discovered especially in case of and interaction We presume that a change of the peak position is caused by the formation of tetramers enclosing the molecule to the center in case of high concentration Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3 Acknowledgements Ing. Pavlina Sobrova Doc. RNDr. Vojtech Adam, Ph.D. Dr. Vladimir Pekarik, Ph.D. Mgr. Ondrej Zitka, Ph.D. Mgr. Marketa Vaculovicova, Ph.D. An entire Laboratory of Metallomics and Nanotechnologies Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3

1..1 Thank you for your attention Reg.č.projektu: CZ.1.7/../31.3