Možnosti elektrochemie pro studium proteinů

Konference: 2006 2. ročník Dny diagnostické, prediktivní a experimentální onkologie

Kategorie: Nádorová biologie/imunologie/genetika a buněčná terapie

Téma: Nádorová genomika a proteomika

Číslo abstraktu: 053

Autoři: doc.Ing. René Kizek, Ph.D.; Ing. Dalibor Húska; Mgr. Ondřej Zítka; Ing. Soňa Křížková, Ph.D.; doc.RNDr. Vojtěch Adam, Ph.D.; prof. MUDr. Tomáš Eckschlager, CSc.; MUDr. Hana Binková, Ph.D.; MUDr. Libor Havel; MUDr. Lucia Trnková

Ve třicátých letech minulého století se tehdejší asistent profesora Jaroslava Heyrovského Rudolf Brdička zabýval polarografickým chováním různých solí kobaltu. Během tohoto studia Brdička objevil zajímavé elektrochemické chování biologicky významných sloučenin obsahujících ve své molekule thiolovou skupinu. Brdičkův objev byl později označen jako tzv. Brdičkova reakce 1.
Již samotný Rudolf Brdička byl velmi prozíravý a pokusil se využít svého objevu v medicíně. A dokonce se pokusil vymyslet postup jak celého postupu využít pro diagnostiku pacientů se zhoubnými nádory. O přínosu výsledků práce Rudolfa Brdičky svědčí i to, že byly publikovány v prestižním časopise Nature 2.
Kromě již zmíněné Brdičkově reakci se vývoj elektrochemie samozřejmě nezastavil. Profesor Emil Paleček navrhl na počátku devadesátých let minulého století pro ultrasenzitivní analýzu nukleových kyselin a proteinů velmi zajímavou technologii. Celý postup byl označen jako adsorptivní (na povrch elektrody se zachytává sledovaná látka) přenosová (elektroda se z roztoku sledované látky přesune jinam) technika 3.

Uplatnění Brdičkovy reakce v biologickém výzkumu
Naše pozornost je soustředěna na metalothionein. To je malý protein objevený téměř před padesáti lety, jehož hlavním úkolem v organizmu je vázat těžké kovy a tímto způsobem kontrolovat jejich množství v těle4. Stanovení metalothioneinu není stále jednoduchou záležitostí5. Zjistilo se, že právě elektrochemické stanovení představuje velmi vhodný nástroj pro jeho snadné a rychlé určení5, 6. Biologický význam metalothioneinu není zcela rozpoznán. Navíc se ukazuje, že změny jeho hladiny mohou souviset se změnou metabolizmu zdravých a nádorových buněk. Zjistili jsme, že hladina metalothioneinu výrazně vzrůstá u pacientů s zhoubnými nádory. Navíc velmi pravděpodobně hraje metalothionein nezanedbatelnou roli také v oblasti vzniku rezistence na protinádorovou léčbu vedenou především platinovými cytostatiky.
Poděkování: Tato studie byla podporována grantem Ligy proti rakovině 2006.

Literatura
  1. R Brdicka, Biochemische Zeitschrift 272, 104 (1934); R. Brdicka, Coll. Czech. Chem. Commun. 8, 366 (1936).
  2. R Brdicka, Nature 139, 1020 (1937); R. Brdicka, Nature 139, 330 (1937).
  3. E Palecek and I Postbieglova, J. Electroanal. Chem. 214 (1–2), 359 (1986); E. Palecek, F. Jelen, and I. Postbieglova, Stud. Biophys. 130 (1–3), 51 (1989).
  4. R Kizek, J Vacek, V Adam et al. Klin. Biochem. Metab. 12(2), 72 (2004)
  5. R Kizek, L Trnkova, and E Palecek, Anal. Chem. 73 (20), 4801 (2001).
  6. RW Olafson and PE Olsson, Methods in Enzymol. 205, 205 (1991).

Datum přednesení příspěvku: 9. 12. 2006