Search for: [Abstrakt = "Biomineralizacja jest procesem podlegającym ścisłej kontroli fizjologicznej, w wyniku którego organizmy żywe wytwarzają struktury mineralne pełniące różnorodne funkcje. Interesującymi strukturami biomineralnymi występującymi pośród kręgowców są otolity i otokonia – zbudowane z biogenicznego węglanu wapnia sensory grawitacji i przyspieszenia liniowego, zlokalizowane w uchu wewnętrznym. Otolity i otokonia posiadają poniżej 10% macierzy organicznej, której składniki białkowe odgrywają kluczową rolę w ich postawaniu. Jednym ze składników macierzy organicznej ludzkich otokoniów i rybich otolitów jest otolina\-1 \- białko podobne, chociaż krótsze, do kolagenu należące do nadrodziny białek C1q. Otolina\-1 jest otokoniną specyficzną dla ucha wewnętrznego, której rola biologiczna została nakreślona m.in. w badaniach nad Danio rerio, słodkowodnej ryby będącej organizmem modelowym m.in. chorób ucha człowieka. Molekularne podstawy działania poszczególnych składników macierzy organicznej otolitów i otokoniów są niezbędne do poznania mechanizmów ich mineralizacji oraz chorób związanych z uchem wewnętrznym, takich jak łagodne położeniowe zawroty głowy. Celem pracy doktorskiej było dokonanie analizy porównawczej otoliny\-1 z Danio rerio oraz Homo sapiens, skupiając się na badaniach nad właściwościami molekularnymi białek w obecności naturalnego liganda – jonów wapnia, oraz poznania ich roli w eksperymentach bioinspirowanej mineralizacji węglanu wapnia in vitro. Część pracy skupiała się na analizie proteomu otolitów Cyprinus carpio oraz kopalnych otolitów Gadiculus argenteus. Opracowanie metody nadekspresji i oczyszczania rekombinowanej otoliny\-1 pozwoliły na przeprowadzenie analizy strukturalno\-funkcjonalnej białek. Pomimo wysokiego podobieństwa sekwencji aminokwasowych i struktury drugorzędowej otoliny\-1 z Danio rerio i Homo sapiens, przekładających się na ogólne własności badanych białek, szczegóły relacji struktura\-funkcja mogą być kluczowe dla zrozumienia ich roli w mineralizacji otolitów oraz otokoniów. Wykazano, że obecność jonów wapnia stabilizuje termicznie otolinę\-1 oraz wpływa na tworzone przez nią oligomery. Przeprowadzone analizy wskazują, że niższe stężenia jonów wapnia wywierają silny wpływ na otolinę\-1 z Homo sapiens, w odróżnieniu od otoliny\-1 z Danio rerio modulowanej wyższymi stężeniami jonów wapnia. W pracy zaprezentowano częściowy, niskorozdzielczy obraz 3D otoliny\-1 z Danio rerio uzyskany z użyciem mikroskopii krioelektronowej. W wyniku eksperymentów bioinspirowanej mineralizacji węglanu wapnia w obecności otoliny\-1 zaproponowano rolę białka związaną z nukleacją oraz selektywną inhibicją budowania ścian kryształów z jednoczesnym indukowaniem powstawania kolejnych płaszczyzn mineralizacji. Zjawisko to jest szczególnie widoczne dla homologa z Danio rerio. W wyniku badań proteomicznych otolitów Cyprinus carpio zidentyfikowano białka będące potencjalnymi izoformami otoliny\-1. Z kolei analiza proteomu kopalnych otolitów Gadiculus argenteus wykazała obecność dwóch białek lub ich fragmentów zachowanych w otolitach datowanych na epokę pliocenu."]

Number of results: 1