Interakce hyaluronan-aminokyseliny
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Předložená disertační práce se zaměřuje na nekovalentní interakce hyaluronanu o různých molekulových hmotnostech (9–1540 kDa) s bazickými (oligo)aminokyselinami (především argininem) a antimikrobiálním peptidem cecropinem B. Pro zkoumání interakcí byly zvoleny techniky ultrazvukové spektroskopie s vysokým rozlišením (HR-US), izotermické titrační kalorimetrie (ITC) a potenciometrických titrací. Práce se zaměřuje na charakterizaci interakcí zejména s ohledem na použitou molekulovou hmotnost interagujících polymerů a iontovou sílu prostředí. O tom, zda budou interakce probíhat, či nikoliv, rozhodovala především délka řetězce oligomerního argininu. U monomerních aminokyselin byly interakce zkoumány především za využití potenciometrických titrací. Interakce byly pozorovatelné od oligomerů argininu s osmi monomerními jednotkami. Molekulová hmotnost hyaluronanu ovlivňovala zejména intenzitu interakcí. Významný byl především přechod mezi jednotlivými konformacemi hyaluronanu (tyčinkou a náhodným klubkem). Zkoumání interakcí bylo prováděno ve vodě, v roztocích s různou koncentrací chloridu sodného a v PBS. Dostatečně vysoká iontová síla roztoku dokázala potlačit ve vodě probíhající interakce mezi oligomery argininu a hyaluronanem. Bylo prokázáno, že bazický antimikrobiální peptid cecropin B interaguje s hyaluronanem ve vodě, ale nikoliv v prostředí PBS. Na základě těchto výsledků bylo možné usuzovat, že systém hyaluronan-cecropin B by byl vhodný zejména pro topické aplikace.
The presented dissertation focuses on non-covalent interactions of hyaluronan of different molecular weights (9–1540 kDa) with basic (oligo)-amino acids (especially arginine) and the antimicrobial peptide cecropin B. High-resolution ultrasonic spectroscopy (HR-US), isothermal titration calorimetry (ITC) and potentiometric titration techniques were chosen to investigate the interactions. The thesis focuses on the characterization of interactions, especially with respect to the used molecular weight of interacting polymers and the ionic strength of the environment. Whether interactions occur or not was determined primarily by the length of the arginine oligomer chain. For monomeric amino acids, the interactions were investigated mainly by potentiometric titrations. Interactions were observable from arginine oligomers with eight monomer units. The molecular weight of hyaluronan mainly affected the intensity of the interactions. The transition between the individual conformations of hyaluronan (rod and random coil) was especially significant. Investigation of interactions was performed in water, in solutions with different concentrations of sodium chloride and in PBS. The sufficiently high ionic strength of the solution was able to suppress the interactions in water between the oligomers of arginine and hyaluronan. The basic antimicrobial peptide cecropin B has been shown to interact with hyaluronan in water but not in PBS. Based on these results, it was possible to conclude that the hyaluronan-cecropin B system would be particularly suitable for topical applications.
The presented dissertation focuses on non-covalent interactions of hyaluronan of different molecular weights (9–1540 kDa) with basic (oligo)-amino acids (especially arginine) and the antimicrobial peptide cecropin B. High-resolution ultrasonic spectroscopy (HR-US), isothermal titration calorimetry (ITC) and potentiometric titration techniques were chosen to investigate the interactions. The thesis focuses on the characterization of interactions, especially with respect to the used molecular weight of interacting polymers and the ionic strength of the environment. Whether interactions occur or not was determined primarily by the length of the arginine oligomer chain. For monomeric amino acids, the interactions were investigated mainly by potentiometric titrations. Interactions were observable from arginine oligomers with eight monomer units. The molecular weight of hyaluronan mainly affected the intensity of the interactions. The transition between the individual conformations of hyaluronan (rod and random coil) was especially significant. Investigation of interactions was performed in water, in solutions with different concentrations of sodium chloride and in PBS. The sufficiently high ionic strength of the solution was able to suppress the interactions in water between the oligomers of arginine and hyaluronan. The basic antimicrobial peptide cecropin B has been shown to interact with hyaluronan in water but not in PBS. Based on these results, it was possible to conclude that the hyaluronan-cecropin B system would be particularly suitable for topical applications.
Description
Keywords
Citation
JUGL, A. Interakce hyaluronan-aminokyseliny [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Fyzikální chemie
Comittee
prof. RNDr. František Krčma, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Boleslav Taraba, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Čičmanec, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Peter Šimon, DrSc. (člen)
doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Aleš Mráček, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Roman Maršálek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-08
Defence
Obhajoba Ing. Adama Jugla proběhla kombinovaným způsobem - doktorand, většina fakultních členů komise a školitel (který není členem komise) byli přítomni při obhajobě prezenčně a mimofakultní členové komise byli připojeni formou videokonference. Průběh obhajoby byl nahráván. Hlasování proběhlo tajně online formou. Předseda komise představil doktoranda. Ing. Jugl má zahraniční zkušenosti (stáž ve společnosti Procter & Gamble, Ljubljana; stáž na univerzitěv Zagrebu). Je spoluautorem tři články v impaktovaných časopisech, ve dvou případech je uveden na prvním místě. Měl přednášku na mezinárodní konferenci v Brně a dále příspěvky postery na několika dalších mezinárodních konferencích. V letech 2017 - 2019 absolvoval pedagogickou praxi (Chemická informatika I a II - výuka cvičení). Ve své powerpointové prezentaci představil Ing. Jugl podstatné výsledky své disertační práce. Byly přečteny oponentské posudky. Předložená práce řeší vysoce aktuální téma. Práce má kvalitně zpracovanou teoretickou část, kde se autor dostatečně vyrovnává s popisem současného stavu poznání v dané oblasti. Výsledky projektu jsou originální. Práce obsahuje původní výsledky a autor prokázal tvůrčí schopnosti v daném oboru a je připraven k samostatné činnosti v oblasti výzkumu a vývoje.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení