Proteomická analýza posttrasnlačních modifikací buněčné linie rakoviny prsu.
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Estrogenové a progesteronové receptory, stejně jako HER2 protein, jsou v současnosti klinicky nejužitečnějšími metabolickými markery u karcinomu prsu. Tyto markery umožňují určit typ nádoru a nejlepší možnosti jeho léčby. Jeden z nejagresivnějších typů tohoto onemocnění, triple-negative breast cancer (TNBC), však tyto klinicky stanovené biomarkery postrádá. To znamená, že hormonální terapie nebo cílené léky nepřicházejí v úvahu, takže je na výběr méně možností léčby. Aby bylo možné vyvinout nové léky na míru, je zásadní pochopení molekulárního základu onemocnění. V poslední době se mnoho studií zaměřuje na hledání biomarkerů na úrovni proteinů pomocí proteomiky. Proteiny, zejména jejich post-translační modifikace (PTM), jsou jádrem mnoha buněčných událostí a jejich odhalení může pomoci při pochopení mechanismů rakoviny prsu. Pro objevení molekulárních rysů TNBC, je cílem této studie porovnat proteomická data neléčených rakovinných buněčných linií s buňkami, které podstoupily retinoidní terapii. Důraz bude kladen na PTM, zejména glykosylaci a fosforylaci, Vimentinu a CD44, které byly navrženy jako potenciální biomarkery TNBC v předchozích studiích. Proteinová separace bude provedena pomocí 1D a 2D gelové elektroforézy nebo pomocí SEC-HPLC. Vzorky budou také podrobeny enzymatickému štěpení před identifikací pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie. V případě fosfoproteinového selektivního záchytu bude obohacení provedeno afinitní chromatografií s použitím hrotů pro obohacení fosfopeptidu TiO2 (TopTip). Glykosylované proteiny budou obohaceny pomocí WGA lektinové afinitní chromatografie. Proteiny s významnými rozdíly v PTM mezi ošetřenými a neošetřenými buňkami budou blíže hodnoceny pomocí proteinových databází (MASCOT, STRING a další). Data získaná ze studie budou případně použita k navržení potenciálních biomarkerů pro TNBC.
Estrogen and progesterone receptors, as well as HER2 protein, are currently the most clinically useful metabolic markers in breast cancer. These markers allow for the determination of the type of tumor and its best treatment options. However, one of the most aggressive types of this disease, triple-negative breast cancer (TNBC), lacks these clinically established biomarkers. This means that hormone therapy or targeted drugs are not an option, leaving fewer treatment options to choose from. In order for new tailored drugs to be developed, the understanding of the molecular basis of the disease is crucial. Recently, many studies aim their search for biomarkers at the protein level using proteomics. Proteins, notably their post-translational modifications (PTM), are at the core of many cellular events and their uncovering may help in the understanding of breast cancer mechanisms.In order to discover the molecular features of TNBC, this study aims to compare proteomic data of untreated cancer cell lines with cells that underwent retinoid therapy. The focus will be on the PTMs, notably glycosylation and phosphorylation, of Vimentin and CD44, which were proposed as potential TNBC biomarkers in previous studies. Protein separation will be carried out using 1D and 2D gel electrophoresis or by SEC-HPLC. The samples will also be subdued to enzymatic cleavage before being identified using MALDI-TOF Mass Spectrometry. In the case of phosphoprotein selective capture, enrichment will be performed by affinity chromatography using TiO2 phosphopeptide enrichment tips (TopTip). Glycosylated proteins will be enriched using WGA lectin affinity based chromatography. Proteins with significant differences in PTMs between the treated and untreated cells will be evaluated using protein databases (MASCOT, STRING, and more). The data acquired from the study will eventually be used to propose potential biomarkers for TNBC.
Estrogen and progesterone receptors, as well as HER2 protein, are currently the most clinically useful metabolic markers in breast cancer. These markers allow for the determination of the type of tumor and its best treatment options. However, one of the most aggressive types of this disease, triple-negative breast cancer (TNBC), lacks these clinically established biomarkers. This means that hormone therapy or targeted drugs are not an option, leaving fewer treatment options to choose from. In order for new tailored drugs to be developed, the understanding of the molecular basis of the disease is crucial. Recently, many studies aim their search for biomarkers at the protein level using proteomics. Proteins, notably their post-translational modifications (PTM), are at the core of many cellular events and their uncovering may help in the understanding of breast cancer mechanisms.In order to discover the molecular features of TNBC, this study aims to compare proteomic data of untreated cancer cell lines with cells that underwent retinoid therapy. The focus will be on the PTMs, notably glycosylation and phosphorylation, of Vimentin and CD44, which were proposed as potential TNBC biomarkers in previous studies. Protein separation will be carried out using 1D and 2D gel electrophoresis or by SEC-HPLC. The samples will also be subdued to enzymatic cleavage before being identified using MALDI-TOF Mass Spectrometry. In the case of phosphoprotein selective capture, enrichment will be performed by affinity chromatography using TiO2 phosphopeptide enrichment tips (TopTip). Glycosylated proteins will be enriched using WGA lectin affinity based chromatography. Proteins with significant differences in PTMs between the treated and untreated cells will be evaluated using protein databases (MASCOT, STRING, and more). The data acquired from the study will eventually be used to propose potential biomarkers for TNBC.
Description
Citation
PREDNÁ, N. Proteomická analýza posttrasnlačních modifikací buněčné linie rakoviny prsu. [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Potravinářská chemie a biotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Kráčmar, DrSc. (člen)
Date of acceptance
2022-05-31
Defence
1. Studentka seznámila členy komise s náplní a cílem diplomové práce.
2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci.
3. Studentka akceptovala všechny připomínky oponentky a na všechny otázky odpověděla v plné šíři.
Diskuse:
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc.
Odkud byly získány použité buněčné linie?
Na základě jakých parametrů byly vybrány sledované proteiny?
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.
Co myslíte pojmem „digestion“ při přípravě vzorku?
Co Vás vedlo k tomu, abyste diplomovou práci psala v anglickém jazyce?
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D.
V práci uvádíte primární a sekundární tumor, jaký je mezi nimi rozdíl?
doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.
Jaké enzymy jste používala na štěpení proteinů?
Uvádíte, že v buněčném lyzátu jste stanovili pět proteinů, byly vzorky před analýzou přečištěny?
Používali jste 2D elektroforézu?
Jaké závěry z Vaší experimentální práce plynou?
Jaký byl postup při vyřezávání fragmentu proteinu z gelu?
Objasněte vyjádření, že jste k proteinům přiřadila biologickou funkci.
Diplomantka odpověděla na doplňující otázky členů komise, které byly vzneseny k dané problematice řešené diplomové práce. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Přičemž diplomantka prokázala velmi dobrou orientaci v dané problematice, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení