|
|
Polyglutamylation as a Posttranslational Tubulin Modification
Bašta, Miroslav ; Bařinka, Cyril (vedoucí práce) ; Dráber, Pavel (oponent)
α-tubulin je nezbytným proteinem pro přežití každé eukaryotické buňky. Společně s β-tubulinem polymerizuje do mikrotubulů, které se následně podílejí na formování a udržování tvaru buňky a ustavení jejích částí. Mikrotubuly vytvářejí komplexní síť, která prochází celým tělem buňky a poskytuje mnoho vazebných míst pro širokou paletu proteinů. Neuspořádané C-konce α- a β-tubulinu představují nejvíce různorodou část mezi izotypy obou molekul. Vždy se nacházejí na povrchu mikrotubulů, kde se účastní vazby proteinů. Post-translační modifikace dotváří variabilitu C-konců. Nemodifikovaný, tj. tyrozinovaný, C-konec α-tubulinu může být zkrácen o jednu aminokyselinu (detyrozinovaná varianta), o dvě (Δ2 varianta) nebo o tři aminokyseliny (Δ3 varianta), nebo může být modifikovaný přidáním polyglutamátového nebo polyglycinového postranního řetězce. Rodina tubulin tyrozin ligáz-podobných proteinů (tubulin tyrosine ligase-like, TTLL) má 14 členů, kteří se podílejí na glutamylaci, glycylaci a tyrozinaci tubulinu. Glutamylázy vykazují dvě odlišné aktivity, iniciaci a elongaci polyglutamátových řetězců. Iniciázy váží první molekulu glutamové kyseliny na γ-karboxylovou skupinu některého z glutamátů, který je součástí neuspořádaného C-konce tubulinu, čímž C-konec rozvětvují. Elongázy rozpoznávají toto rozvětvení a...
|
|
| |
|
|
Uloha kataninu, ATPázy štěpící mikrotubuly, při modulaci buněčné motility a proliferace glioblastomových buněk.
Uhlířová, Jana ; Dráber, Pavel (vedoucí práce) ; Libusová, Lenka (oponent)
Glioblastomy jsou nejčastější a nejzhoubnější typy nádorů mozku. Pro svůj agresivní charakter jsou tyto nádory neléčitelné konvenčními terapeutickými přístupy. Bylo prokázáno, že v buněčných liniích glioblastomů i v glioblastomech je zvýšená exprese nekterých mikrotubulárních proteinů, zejména βIII-tubulinu, γ-tubulinu, a spastinu; proteinu štěpícího mikrotubuly. Tato diplomová práce je zaměřená na expresi, buněčnou distribuci a funkci kataninu, dalšího proteinu, který štěpí mikrotubuly, v glioblastomových buněčných liniích. Katanin má katalytickou (p60) a regulační (p80) podjednotku. Exprese a buněčná lokalizace obou podjednotek byla studována na panelu lidských glioblastomových liniích izolovaných z glioblastomů dospělých (T98G, U87MG, U118MG a U138 MG) nebo dítěte (KNS42). V porovnání s netransformovanými lidskými astrocyty byla zvýšená exprese obou podjednotek kataninu jak na úrovni transkriptu tak i proteinu v buněčných liniích T98G, U87MG a KNS42, nikoli však v liniích U138MG a U118MG. Immunofluorescenční mikroskopie ukázala difuzní distribuci obou podjednotek kataninu v celé buňce, jejich koncentraci na pólech dělícího vřeténka mitotických buněk a na vedoucím okraji u migrujících buněk. Podle výsledků měření buněčné migrace, koreluje rychlost migrace glioblastomových buněk s mírou exprese...
|
|
|
Functional characterization of selected microtubule regulatory
Vinopal, Stanislav ; Dráber, Pavel (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
SOUHRN Mikrotubuly (MTs) hrají zásadní roli ve vnitřní organizaci buňky a vnitrobuněčném transportu, v regulaci polarity, pohyblivosti a přenosu signálů i v buněčném dělení a diferenciaci. MTs vytvářejí složité struktury, které jsou díky jejich dynamické povaze schopné rychlé reorganizace dle potřeb buňky. Dynamika, stabilita a prostorové uspořádání MTs jsou regulovány mnoha faktory. Jedním z nich jsou proteiny regulující MTs. V této práci jsme se zabývali funkční charakterizací tří proteinů regulujících MTs: Ca2+ -senzoru STIM1, spastinu, proteinu štěpícího MTs, a γ-tubulinu, který je zásadní pro nukleaci MTs. Zjistili jsme, že aktivace žírných buněk kostní dřeně (BMMCs) vede ke tvorbě výběžků cytoplasmatické mebrány, které obsahují MTs. Tvorba těchto MT výběžků je závislá na transportu extracelulárních Ca2+ iontů do buňky, který je řízen proteinem STIM1 lokalizovaným na endoplasmatickém retikulu. STIM1 se váže na MTs a potlačení jeho exprese zabraňuje tvorbě MT výběžků. To naznačuje, že Ca2+ ionty mohou hrát roli při regulaci MTs. Jelikož snížení exprese STIM1 způsobuje také poruchy chemotaxe, popsané MT výběžky mohou být hypoteticky důležité pro vnímání vnějších signálů. Glioblastoma multiforme je nejčastější a nejagresivnější maligní primární nádor mozku u člověka, jehož možnosti léčby jsou dosud velmi...
|
|
|
Following the Arp2/3-based processes in plant cells
Fišerová, Jindřiška ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Dráber, Pavel (oponent)
1. ABSTRACT An actin cytoskeleton comprises an essential cytoskeletal structure that organizes a cytoplasm during number of processes occurring in animal and plant cells, such as cell division and growth, formation of membrane protrusions and cellular movement or cytoplasmic streaming. A dynamic actin net and an exact spatial and temporal actin filament organization is, therefore, necessary for correct growth processes and development of multicellular organism. Depolymerization and re-establishment of actin arrays is mediated by actin associated proteins. Among them, an Arp2/3 complex (actin related protein 2 and 3) plays an important role as a catalyst of the actin filament nucleation and, thus, enables the formation of dynamic actin network. In non-plant cells, Arp2/3 complex-dependent polymerization of actin filaments is required for movement of whole cells (fibroblasts or keratocytes), it drives organels and pathogens throughout the cell or mediates endocytic processes. The role of the Arp2/3 complex in non-motile plant cells is despite the considerable effort over last three years far from being understood. Unlike animals, where loss-of-function mutations in the Arp2/3 complex are lethal, only limited number of cell types show significant phenotype in Arabidopsis mutants. The evidence exists that the...
|
|
|
Regulatory mechanisms of centrosomal microtubule nucleation
Klebanovych, Anastasiya ; Dráber, Pavel (vedoucí práce) ; Hašek, Jiří (oponent) ; Vomastek, Tomáš (oponent)
SOUHRN Organizace a dynamika mikrotubulů se mění s ohledem na potřeby buňky při jejím růstu, dělení a diferenciaci, a také při vnitrobuněčném transportu i přenosu signálů. Centrozomální mikrotubuly se tvoří pomocí γ-tubulinových komplexů (γTuRC). Ačkoliv signální dráhy regulující mikrotubulární nukleaci zůstávají do značné míry neznámé, posttranslační modifikace stavebních proteinů γTuRC a jejich interakčních partnerů hrají důležitou úlohu při modulaci nukleace. V předkládané disertační práci jsme funkčně charakterizovali úlohu protein tyrosin fosfatázy SHP-1 a E3 UFM-protein ligázy 1 (UFL1) interagující s proteinem CDK5RAP3 (C53) při regulaci centrozomální mikrotubulární nukleace. Rovněž jsme v tomto procesu objasnili roli profilinu 1, regulačního proteinu aktinových filament. Zjistili jsme, že SHP-1 v žírných buňkách kostní dřeně (BMMC) tvoří komplexy s γTuRC proteiny a inhibuje nukleaci mikrotubulů snížením množství γ-tubulinu/γTuRC v centrozómech. Navrhli jsme nový mechanismus, při kterém aktivní centrozomální Syk kináza, fosforylovaná na tyrosinu a regulovaná SHP-1, moduluje nukleaci mikrotubulů během aktivace BMMC pomocí antigenu. Poprvé jsme ukázali, že proteinový komplex UFL1/C53 se může podílet na regulaci nukleace mikrotubulů. Protein C53, jehož množství je regulováno UFL1, se váže na centrozómy....
|
|
|
The role of evolutionarily conserved proteins BIR-1/Survivin and SKP-1 in the regulation of gene expression
Kostrouch, David ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Dráber, Pavel (oponent) ; Pacák, Karel (oponent)
Souhrn SKIP a BIR/Survivin jsou evolučně zachovalé proteiny. SKIP je známý transkripční a sestřihový kofaktor a BIR-1/Survivin reguluje bunečné dělení, genovou expresi a vývoj. Inaktivace SKP-1 a BIR-1 indukuje podobné vývojové fenotypy. K odhalení možných interakcí SKP-1 a BIR-1 jsme použili kvasinkový dvojhybridní systém a knihovnu kompletní mRNA C. elegans. Tyto experimenty identifikovaly částečně se překrývající kategorie proteinů jako interaktory proteinů SKP-1 a BIR-1. Identifikované interagující proteiny zahrnovaly ribozomální proteiny, transkripční faktory, translační faktory, cytoskeletální a motorové proteiny. Tyto výsledky naznačují jejich možnou účast v mnohočetných proteinových komplexech. Pomocí krátkodobé nadměrné exprese BIR-1 jsme sledovali účinek BIR-1 na proteom C. elegans v larválním stádiu L1. To způsobilo dramatickou změnu v celém proteomu což naznačuje, že BIR-1 má schopnost změnit chromatografický profil mnohočetných cílových proteinů včetně těch, které jsme již dříve identifikovali jako interagující proteiny v experimentach s kvasinkovým dvouhybridním systému. Výsledky jsme následně potvrdili pro RPS-3, RPL-5, myosin (non-muscle myosin) a TAC-1 (transkripční kofaktor a protein asociovaný s centrosomy). Tyto výsledky naznačují, že SKP-1 a BIR-1 jsou multifunkční proteiny, které jsou...
|
|
| |
|
|
Following the Arp2/3-based processes in plant cells
Fišerová, Jindřiška ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Dráber, Pavel (oponent)
1. ABSTRACT An actin cytoskeleton comprises an essential cytoskeletal structure that organizes a cytoplasm during number of processes occurring in animal and plant cells, such as cell division and growth, formation of membrane protrusions and cellular movement or cytoplasmic streaming. A dynamic actin net and an exact spatial and temporal actin filament organization is, therefore, necessary for correct growth processes and development of multicellular organism. Depolymerization and re-establishment of actin arrays is mediated by actin associated proteins. Among them, an Arp2/3 complex (actin related protein 2 and 3) plays an important role as a catalyst of the actin filament nucleation and, thus, enables the formation of dynamic actin network. In non-plant cells, Arp2/3 complex-dependent polymerization of actin filaments is required for movement of whole cells (fibroblasts or keratocytes), it drives organels and pathogens throughout the cell or mediates endocytic processes. The role of the Arp2/3 complex in non-motile plant cells is despite the considerable effort over last three years far from being understood. Unlike animals, where loss-of-function mutations in the Arp2/3 complex are lethal, only limited number of cell types show significant phenotype in Arabidopsis mutants. The evidence exists that the...
|
|
|
Molecular characterization of γ -tubulin interactions with signalling molecules
Macůrek, Libor ; Dráber, Pavel (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Svoboda, Augustin (oponent)
52 V. CONCLUSIONS The results of presented PhD thesis can be summarized as follows: For the first time it has been demonstrated that γ-tubulin forms complexes with αβ-tubulin dimers in brain tissue as well as in other models of neuronal differentiation. Two forms of γ- tubulin have been identified in complexes of various sizes. It has been shown that γ-tubulin is posttranslationally modified. One of the identified posttranslational modifications of γ-tubulin is phosphorylation that appears to depend on Src family kinase activity. It has been proposed that posttranslational modifications of γ-tubulin may regulate interactions of γ-tubulin with αβ-tubulin heterodimers or other associated proteins during neurogenesis. It has been shown that γ-tubulin associates with protein tyrosine kinases involved in signal transduction events. γ-Tubulin interaction with Src family kinases significantly increased after long-term RA-activation embryonal carcinoma P19 cells. A similar increase has been observed after rapid activation of mast cells, indicating that this regulatory mechanism is not restricted to a particular model system. In both models, Src family kinases bound to γ-tubulin are active and phosphorylate proteins present in γ-tubulin complexes. Fyn kinase interacts with γ-tubulin through its SH2 domain in a...
|
host ::
RSS.