Мосейко Владислав ВалентиновичДраган, Анатолій Іванович2024-08-202024-08-202024Мосейко В.В. Зміна профілю експрессії білків клітинної лінії HepG2 під впливом екстрацелюлярного матриксу різного генезу : випускна кваліфікаційна робота магістра : 091 Біологія та біохімія / наук. кер. А. І. Драган. Київ, 2024. 76 с.https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/4199Ця робота присвячена дослідженню змін профілю експресії білків клітинної лінії HepG2 під впливом екстрацелюлярного матриксу (ECM) різного генезу. Основною метою дослідження було порівняння біополімерного матеріалу на основі ECM, отриманого з саркоми м’яких тканин людини, з комерційно доступним ECM (Matrigel) та визначення їх впливу на морфологію та генетичну експресію клітин HepG2. У процесі дослідження були розроблені методики отримання високоякісного ECM без використання травних ферментів, таких як пепсин, що дозволило зберегти природну структуру білків. Фізико-хімічна характеристика отриманого біополімеру показала, що він має здатність переходити з рідкого стану при +4°C у гелеподібний стан при +37°C, що робить його перспективним для біомедичних застосувань. Дослідження морфологічних змін клітин HepG2 показало, що клітини, культивовані на новому ECM, продемонстрували значні зміни, включаючи формування філоподій та перебудову цитоскелета, порівняно з клітинами, культивованими на Matrigel та пластиковій поверхні. Це свідчить про підвищену адгезивну здатність та краще імітування природного мікрооточення клітин. Подальший аналіз експресії генів показав, що під впливом біополімерного матеріалу змінюється активність генів, пов'язаних з адгезією, цитоскелетом та міжклітинними взаємодіями. Підвищена експресія генів, які кодують колаген-зв’язуючі та фібронектин-зв’язуючі білки, вказує на специфічну молекулярну взаємодію клітин з компонентами ECM, що відкриває нові можливості для розуміння механізмів клітинної поведінки у штучно створеному мікрооточенні. Порівняльний аналіз з Matrigel показав, що розроблений ECM забезпечує кращу імітацію природного ECM, що підтверджується як морфологічними змінами клітин, так і їхньою генетичною експресією. Це підкреслює ефективність та унікальність розробленого матеріалу, роблячи його перспективним для подальшого використання в тканинній інженерії, біомедичних дослідженнях та клінічних застосуваннях. Загалом, результати цього дослідження створюють нові можливості для розробки більш ефективних і біологічно адекватних матеріалів, які можуть значно покращити методи лікування та діагностики в сучасній медицині.This thesis is dedicated to the investigation of changes in the protein expression profile of the HepG2 cell line under the influence of extracellular matrix (ECM) of different origins. The primary aim of the study was to compare a biopolymer material based on ECM derived from human soft tissue sarcoma with commercially available ECM (Matrigel) and to determine their effects on the morphology and genetic expression of HepG2 cells. During the study, methods were developed to obtain high-quality ECM without the use of digestive enzymes such as pepsin, which allowed for the preservation of the natural protein structure. The physicochemical characterization of the obtained biopolymer showed that it has the ability to transition from a liquid state at +4°C to a gel-like state at +37°C, making it promising for biomedical applications. The study of morphological changes in HepG2 cells revealed that cells cultured on the new ECM demonstrated significant changes, including the formation of filopodia and cytoskeleton reorganization, compared to cells cultured on Matrigel and plastic surfaces. This indicates enhanced adhesive capacity and better simulation of the natural cellular microenvironment. Further gene expression analysis showed that the activity of genes related to adhesion, cytoskeleton, and intercellular interactions changes under the influence of the biopolymer material. Increased expression of genes encoding collagenbinding and fibronectin-binding proteins indicates specific molecular interactions of cells with ECM components, opening new opportunities for understanding the mechanisms of cellular behavior in an artificially created microenvironment. Comparative analysis with Matrigel demonstrated that the developed ECM provides a better imitation of natural ECM, as evidenced by both morphological changes in cells and their genetic expression. This underscores the effectiveness and uniqueness of the developed material, making it promising for further use in tissue engineering, biomedical research, and clinical applications. Overall, the results of this study create new opportunities for the development of more effective and biologically adequate materials that can significantly improve treatment and diagnostic methods in modern medicine.uaекстрацелюлярний матриксECMHepG2експресія генівбілковий профільколагенфібронектинламінінклітинна адгезіяцитоскелеттканинна інженеріябіомедичні дослідженнягелеутворенняMatrigelextracellular matrixgene expressionprotein profilecollagenfibronectinlaminincell adhesioncytoskeletontissue engineeringbiomedical researchgel formationМагістерська робота