Nanocząstki tlenku miedzi (II) przez swoje właściwości fizykochemiczne znajdują szerokie zastosowania w przemyśle, jednocześnie wciąż pozostając przedmiotem badań. Przykładowo interesującą cechą nanocząstek CuO są ich właściwości antybakteryjne. Jednak istnieją przesłanki, które sugerują, iż nanocząstki tlenku miedzi (II) mogą być czynnikiem o negatywnym wpływie na organizmy żywe. Celem pracy było sprawdzenie czy oddziałują z modelowym białkiem (w tym przypadku BSA), aby to sprawdzić należało zsyntetyzować nanocząstki tlenku miedzi (II), w tym celu zastosowano wet chemical method, która odznacza się łatwością w przeprowadzeniu, a także umożliwia kontrolę nad otrzymywanym produktem. Następnym krokiem była charakterystyka otrzymanych nanocząstek, do tego celu wykorzystano spektroskopię absorpcyjną UV-VIS potwierdzając skład próbki oraz dynamiczne rozpraszanie światła (DLS) wyznaczając rozmiary otrzymanych nanocząstek CuO. Ostatecznie wpływ nanocząstek tlenku miedzi (II) na białko został zbadany przy zastosowaniu spektroskopii dichroizmu kołowego. Wykazano tym samym, że nanocząstki CuO oddziałują z BSA powodując deformację jego struktury drugorzędowej, ponad to wykonane badania pozwoliły zauważyć zależność między rozmiarem nanocząstek, a wielkością deformacji. Nanocząstki o mniejszych rozmiarach wywołały większe zmiany w strukturze drugorzędowej.
Synteza i wstępna charakterystyka nanocząstek tlenku miedzi (II) o kontrolowanym rozmiarze oraz wstępne oddziaływania z modelowym białkiem
2022-09-14
Promotor: prof. dr hab. Maciej Kozak Opiekun naukowy: mgr Karolina Rucińska, mgr Joanna Maksim
2.
mgr Karolina Rucińska
2021-12-10
Miedź, cynk i żelazo w chorobie Alzheimera
1.
mgr Karolina Rucińska
2020-10-30
Metale ciężkie, takie jak miedź, cynk, żelazo czy ołów, są powszechnie obecne w naszym środowisku – także w pożywieniu. Są one źródłem zanieczyszczeń powietrza, osadzają się w glebie oraz gromadzą się w łańcuchu pokarmowym. Ich emisja pochodzi głównie z przemysłu związanego z przetwarzaniem węgla i ropy naftowej, pożaru lasów, transportu samochodowego oraz w wyniku nielegalnego spalania niebezpiecznych odpadów. Cynk, miedź oraz żelazo są niezbędnymi mikroelementami, jednak zbyt duże ich wchłanianie ma niewątpliwie negatywny wpływ na zdrowie człowieka. Wykazują one działanie rakotwórcze oraz prowadzą do powstawania neurologicznych procesów degeneracyjnych, które są przyczyną między innymi choroby Alzheimera.
Choroba Alzheimera jest główną przyczyną demencji starczej. Charakteryzuje się postępującym upośledzeniem funkcji poznawczych, w tym utratą pamięci. Chorobie tej towarzyszą pojawiające się w neuronach płytki starcze oraz sploty neurofibrylarne zawierające agregaty β-amyloidu. Jest to białko, które charakteryzuje się nieprawidłowo zwiniętym łańcuchem polipeptydowym i gromadzi się wewnątrz lub na zewnętrz komórki upośledzając jej funkcje. W przypadku choroby Alzheimera dochodzi do utraty struktury i funkcji neuronów, a następnie do ich śmierci. Jednym z białek, które towarzyszy β-amyloidowi w warunkach fizjologicznych jest cystatyna C.
Ludzka cystatyna C jest białkiem obecnym w płynach ustrojowych człowieka i może służyć jako marker współczynnika filtracji kłębuszkowej, który pozwala na ocenę stopnia wydolności nerek. W warunkach fizjologicznych ludzka cystatyna C występuje głównie w postaci monomeru. Różne czynniki, takie jak zmiana temperatury czy pH, mogą spowodować dimeryzację oraz późniejszą oligomeryzację tego białka. Procesy te wynikają z zamiany domen białkowych (ang. domain swapping), co stwierdzono w badanych dotychczas strukturach krystalicznych.
Ponadto agregacja amyloidogenna może być indukowana także przepływem. Zastosowanie systemu mikrofluidycznego oferuje możliwość wykrywania powstających agregatów oraz pozwala określić wpływ szybkości przepływu na ich morfologię. Dokładne poznanie mechanizmu tworzenia się tych form oraz sprawdzenie wpływu różnych czynników na właściwości amyloidogenne ludzkiej cystatyny C jest niezbędne do projektowania leków przeciwko chorobom neurodegeneracyjnym oraz w celu zrozumienia nanotoksycznych efektów wywoływanych przez nanocząstki.
Ludzka Cystatyna C - przegląd literatury i wprowadzenie do projektu