|
|
Role of β-arrestin in μ-opioid and TRPV1 receptor signalling
Nagy Marková, Vendula ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Blahoš, Jaroslav (oponent) ; Roubalová, Lenka (oponent)
β-Arrestin se řadí do rodiny proteinů, které mají velký vliv nejen na signalizaci GPCR, ale jeho role je i u membránových kanálů, dále má své vlastní signální kaskády nebo jako tzv. "scaffold" protein atd. V této práci jsme si dali za cíl studovat roli β-arrestinu na chování MOR v plazmatické membráně, signalizaci MOR a vliv na funkci AC. Jeho roli jsme zkoumali za pomoci siRNA metody, díky které se sníží exprese obou izoforem β- arrestinu. Dále jsme se zaměřili na zkoumání role β-arrestinu2 v komunikaci mezi MOR a TRPV1 kanálem, kdy tyto dva receptory jsou důležitou součástí přenosu bolesti. K tomuto účelu jsme použili buňky HEK293 stabilně exprimující MOR-YFP nebo transientně transfektované TRPV1-CFP. Zjistili jsme, že obě izoformy β-arrestinu mají vliv na laterální mobilitu MOR v plazmatické membráně a umlčení jedné nebo druhé izoformy β-arrestinu zabrání změně difúze MOR v plasmaticke membráně vyvolané agonisty MOR. Zajímavé je, že umlčení β-arestinu1 snižuje internalizaci MOR vyvolanou endogenním agonistou endomorfinem-2. Na druhou stranu umlčení β-arrestinu2 nemělo téměř žádný efekt na internalizaci MOR vyvolanou endomorfinem-2. Obě izoformy navíc vykazují odlišný vliv na inhibici AC vyvolanou agonisty MOR. Aktivita AC indukovaná forskolinem byla zvýšena v buňkách s nedostatkem β-arestinu2 a...
|
|
|
Studium působení pregnanolon sulfátu a jeho derivátů na NMDA receptorech.
Švehla, Pavel ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Blahoš, Jaroslav (oponent)
N-metyl-D-aspartátové (NMDA) receptory jsou v centrálním nervovém systému podtypem receptorů pro hlavní excitační neuropřenašeč glutamát. Jejich aktivita je regulována celou řadou allosterických modulátorů, mezi které patří i endogenní neurosteroidy a jejich syntetické analogy. Dysfunkce NMDA receptorů hraje významnou úlohu v mnoha neurodegenerativních onemocněních a inhibiční neurosteroidy mají jedinečný potenciál pro vývoj léčiv s neuroprotektivním účinkem. Cílem předkládané práce je popsat vztah mezi strukturou a funkcí neurosteroidních derivátů modifikovaných na D-kruhu využitím techniky terčíkového zámku na rekombinantních GluN1/GluN2B receptorech. V této práci jsme u 19 neurosteroidů s modifikací na D-kruhu charakterizovali jejich účinek na aktivitu NMDA receptorů a řadu z nich identifikovali jako účinné inhibitory NMDA receptorů. Na základě našich výsledků jsme odhalili lineární vztah mezi lipofilicitou látky a jejím IC50, což naznačuje zásadní vliv cytoplazmatické membrány pro účinek neurosteroidu. Tuto teorii jsme potvrdili kapacitním snímáním v kombinaci s využitím amfipatické molekuly gama-cyklodextrinu, čímž jsme oddělili kinetiku vazby neurosteroidu do membrány od jeho vazby na receptor. Tyto experimenty dále ukázaly, že akumulace neurosteroidu v cytoplazmatické membráně hraje...
|
|
|
Metabotropic glutamate receptors: mechanism of activation
Hlaváčková, Veronika ; Blahoš, Jaroslav (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Martásek, Pavel (oponent) ; Konvalinka, Jan (oponent)
Any living organism receives constantly many signals that have to be evaluated and weighted to respond in an appropriate way. To perform all functions needed for precise control of homeostasis and for communication with the surrounding environment, signals coming from the outside are recognized and transferred into modulation of intracellular signaling cascades. These mediate response to the extracellular stimulus as well as intercellular communication. Cell communication is mediated by several types of receptors, located either intracellularly (including nuclear receptors) that modulate gene transcription and receptors localized on plasma membrane. Cell membrane receptors are transmembrane proteins that are divided into three superfamilies according to their structure and principles of signal transduction. These are ion channel-linked receptors, enzyme-linked receptors and G-protein-coupled receptors (GPCRs). GPCRs comprise the biggest family of membrane receptors and are one of the largest gene families in general. They are encoded by about 1% of genes in mammals. Many of them bind sensory ligands (rhodopsin, taste and olfactory receptors), but others also recognize ions, amino acids, nucleotides, peptides and large glycoproteins (1). They play a crucial role in such distant physiological functions as...
|
|
|
Struktura a funkce glutamátkarboxypeptidasy II
Šácha, Pavel ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Šedo, Aleksi (oponent) ; Blahoš, Jaroslav (oponent)
4 Závěr GCPII je důležitý protein, který hraje roli v mnoha fyziologických i patologických procesech. Proto bylo třeba získat větší množství enzymaticky aktivního proteinu pro jeho další biochemický výzkum. Heterologní expresí v hmyzích buňkách S2 bylo exprimováno a následně purifikováno dostatečné množství velmi čistého a aktivního enzymu. To umožnilo jeho biochemickou charakterizaci, krystalizaci a později vedlo i k vyřešení krystalové struktury. GCPII je aktivní v širokém rozmezí pH 6 - 8, s maximem kolem pH 7,5. Zjistili jsme, že kromě přirozeného substrátu Ac-Asp-Glu GCPII štěpí také acetylované dipeptidy Ac-Asp-Met, Ac-Glu-Met, Ac-Glu-Glu, Ac-Ala-Glu a Ac-Ala-Met. U těchto substrátů byly změřeny kinetické parametry štěpení. Nalezení dalších substrátů může vést k objevení dosud nepopsaných fyziologických rolí GCPII. Také byly porovnány hodnoty IC50 inhibitorů známých z literatury u námi připravené GCPII a GCPII izolované z potkaních mozků. IC50 bylo u všech méně specifických inhibitorů nižší u rekombinantní GCPII než u GCPII izolované z mozků. Rozdíly ve výsledcích vysvětlujeme vazbou méně specifických inhibitorů na jiné proteiny preparátů z mozku. Vůbec nepochybujeme o tom, že data získaná za použití čistého rekombinantního proteinu jsou přesnější než ta, ktará byla získána ze špatně definovaných...
|
|
| |
|
|
Vztah struktury a funkce teplotně aktivovaných TRP iontových kanálů a jejich úloha v mechanizmech
Benedikt, Jan ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Kršiak, Miloslav (oponent) ; Blahoš, Jaroslav (oponent)
Výzkum v oblasti senzorické fyziologie byl významně ovlivněn molekulární identifikací členů transient receptor potential (TRP) rodiny iontových kanálů, jež umožnila detailní studium vztahu funkce a struktury této unikátní rodiny membránových receptorů. Exprese TRP iontových kanálů na senzorických neuronech, ale zřejmě také v keratinocytech, umožňuje organizmu přesnou a rychlou detekci škodlivých tepelných a chemických podnětů a přenos signálu do vyšších nervových struktur. Přes velké úsilí vkládané do poznání strukturních a funkčních vztahů rodiny neselektivních kationtových TRP kanálů, neexistuje v dnešní době všeobecná hypotéza, která by vysvětlovala mechanizmus tepelné či chemické aktivace těchto receptorů na molekulární úrovni. Předložená dizertační práce uvádí nové výsledky týkající se molekulární podstaty akutní desenzitizace vaniloidního receptoru TRPV1 a pokouší se uvést tyto poznatky do souvislosti se současnými představami o působení vaniloidních látek na polymodálních nociceptorech. Zabývá se také určením molekulárního mechanizmu, kterým je zprostředkována etanolová inhibice mentolového receptoru TRPM8 a diskutuje možný fyziologický význam tohoto procesu. Tato práce také předkládá výsledky funkčního mapování oblasti šesté transmembránové domény ankyrinového receptoru TRPA1 a identifikuje několik...
|
|
| |
|
|
Charakterizace molekulárních komponent kanabinoidní signalizace
Hájková, Alena ; Blahoš, Jaroslav (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Maletínská, Lenka (oponent)
Kanabinoidní receptor 1 (CB1R), hlavní mediátor endokanabinoidní signalizace v mozku, patří do rozsáhlé skupiny receptorů spřažených s G-proteiny. CB1R se vyskytuje v neuronech, především presynapticky, kde moduluje synaptickou plasticitu. Detailní pochopení molekulárního mechanismu synaptické neurotransmise je klíčové pro odhalení příčin mozkových dysfunkcí a k vývoji nových terapeutických přístupů. Molekulární interakce CB1R jsou zkoumány především v souvislosti s poruchami příjmu potravy (obezita, anorexie), drogovou závislostí, vnímáním bolesti, nespavostí a některými psychickými onemocněními. Tato práce odhaluje nového interakčního partnera CB1R, kterým je protein Src homology 3- domain growth factor receptor-bound 2-like (endophilin) interacting protein 1 (SGIP1). Jedná se o intracelulární protein lokalizovaný, stejně jako CB1R, převážně v axonálních zakončeních, kde je zapojen do procesu klathrinové endocytózy. U myší je jeho zvýšená exprese spojována s disregulací energetické rovnováhy a vývojem obezity. Výsledky práce prokazují vliv přítomnosti SGIP1 na signalizaci CB1R prostřednictvím ERK1/2, zatímco G-proteinová signalizace zůstává nezměněna. SGIP1 brání internalizaci CB1R z buněčného povrchu a prodlužuje jeho interakci s β-arrestinem2. Zároveň se nám podařilo prokázat in vivo...
|
|
|
Glutamatergní nervový přenos, cílení komponent metabotropního glutamátového receptoru v rámci neuronů
Techlovská, Šárka ; Blahoš, Jaroslav (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Fusek, Martin (oponent)
Receptory jsou eukaryotické membránové proteiny, uzpůsobené v průběhu evoluce k transformaci signálu z jednoho prostředí do druhého. Některé druhy receptorů rozpoznávají intracelulární signály, jako např. receptor pro inositol-3-fosfát (Inositol-3-phoshpate receptor; IP3R) nebo jaderné receptory vazající např. gonádové hormony. Naprostá většina zástupců patří mezi však receptory rozpoznávající a procesující extracelulární signály, které jsou sdruženy do rozsáhlé rodiny receptorů spřažených s G- proteiny (G-protein coupled receptors, GPCRs). Název této rozsáhlé rodině daly jejich hlavní a prvně popsaní, interakční partneři, heterotrimerní G-proteiny, skrze které se signál šíří do intracelulárního prostředí. G-proteiny po interakci s preferenčním aktivovaným receptorem dále ovlivňují intracelulární dispozice hlavních sekundárních přenašečů: Ca2+, cyklického adenozinmonofosfátu anebo inozitol-3-fosfátu, a tím vnitrobuněčné procesy. Dnes je již popsána i signalizace na G-proteinech nezávislá, která značně rozšiřuje repertoár intracelulárních procesů a podává ucelenější obrázek o komplexnosti působení GPCR. Jakožto u všech proteinů, pak i u GPCRs, je provázanost struktury a funkce velice úzká. Etiologie mnoha z vzácných onemocnění je spojena s chybami v přepisu nebo s mutacemi v genech, kódujících některou z...
|
|
|
Function of Zinc finger protein 644 (Zfp644) in mouse organism.
Szczerkowska, Katarzyna Izabela ; Sedláček, Radislav (vedoucí práce) ; Komrsková, Kateřina (oponent) ; Blahoš, Jaroslav (oponent)
Gen ZNF644 kóduje transkripční regulátor Zinc Finger Protein 644 patřící do podrodiny Cys2-His2 zinc finger proteinů. Mutace lidskeho ZFN644 (S672G) způsobuje vážnou dědičnou myopii. Výzkum ukázal, že ZFN644 ovlivnujě expresi podřízených genů prostřednictvím interakce s komplexem G9a/GLP (G9a - euchromatic histone-lysine N-methyltransferase 2, EHMT2; GLP - euchromatic histone-lysine N-methyltransferase 1, EHMT1), který hraje významnou roli při methylaci histonů, konkrétně H3Kme1 a H3K9me2. Dále tento komplex může vázat transkripční factor WIZ (Widely-Interspaced Zinc Finger-Containing Protein) a tím současně regulovat umlčení jemu podřízených genů. Abychom mohli studovat dopad mutace ZFP644 na vývoj myopie, vytvořili jsme myší modely, jeden mimikující lidskou mutaci - Zfp644S673G a druhý se zkrácenou formou proteinu Zfp644Δ8 . Oba modely byly podrobeny důkladné vyšetření funkce a morfologie retiny. S využitím ultrasonografie, byly u těchto modelů odhaleny fenotypy v podobě poruchy retiny. Měření potvrdilo spojitost mutace Zfp644 a myopie v obou modelech, navíc byly odhaleny vážné poruchy metabolismu a fertility samic u Zfp644Δ8 modelu. Pro detailnější popis vlivu Zfp644 na plodnost byly provedeny experimenty zahrnujicí analýzu exprese Zfp644 v reprodukčních orgánech, morfometrie vaječníků,...
|
host ::
RSS.