|
|
Využití chemického sítění pro studium organizace intermediálních filament
Dlabolová, Lada ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Sabó, Ján (oponent)
Intermediální filamenta jsou složky cytoskeletu tvořené velkou rodinou vláknitých proteinů specificky exprimovaných prakticky ve všech diferenciovaných buňkách. Za fyziologických podmínek se samovolně skládají do vláken v procesu, který zahrnuje několik fází organizace podjednotek. Tato vlákna poskytují buňkám elastické vlastnosti, čímž umožňují udržovat jejich strukturní a mechanickou integritu. Zatímco struktura ostatních cytoskeletálních složek je v dnešní době již dobře prozkoumána, podrobné informace o struktuře intermediálních filament v různých fázích skládání stále nejsou k dispozici. Nové poznatky o struktuře těchto proteinů by přitom mohly mít velký přínos pro pochopení mnoha patologických mechanismů souvisejících se změnami jejich exprese v buňkách. Tato práce se zabývá studiem interakcí dimerních podjednotek v tetramerním vimentinu, proteinu III. třídy intermediálních filament. Chemickým sítěním směsi izotopově značeného a neznačeného tetramerního vimentinu, následným proteolytickým štěpením a analýzou pomocí hmotnostní spektrometrie byly identifikovány produkty interdimerního, intradimerního a intrapeptidového sítění. Kvantifikací byly získány informace o interdimerních a intradimerních vzdálenostních omezeních, které umožňují charakterizaci detailnější tetramerní struktury vimentinu....
|
|
|
Mechanismy dynamiky a nukleace mikrotubulů v rostlinné buňce
Mauerová, Zdeňka ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Žárský, Viktor (oponent)
Nukleace mikrotubulů spoluurčuje organizaci této složky cytoskeletu v buňkách a význač- ným dílem přispívá k utváření její dynamiky. V rostlinných buňkách se uplatňuje přede- vším na preexistujících mikrotubulech závislá nukleace, která se odehrává v kortikální oblasti a také v rámci dělícího vřeténka a fragmoplastu. Rekrutování γTuRC, univerzál- ního konzervovaného nukleátoru, na stěnu mikrotubulů zajišt'uje augmin ve spolupráci s NEDD1/GCP-WD. Funkce γTuRC je přinejmenším při nukleaci ve vřeténku, ale zřejmě i v ostatních případech dále posilována XMAP215/MOR1, který zvyšuje jeho efektivitu svojí polymerační aktivitou, a TPX2, eventuálně jeho homology, jenž jednak komplex přímo aktivuje, jednak tvorbou kondenzátu s tubulinovými dimery lokálně navyšuje jejich koncen- traci, což také zvyšuje pravděpodobnost úspěšného uskutečnění nukleace. O regulačních drahách kontrolujících tento proces se toho příliš neví, s výjimkou TTP komplexu činného v kortexu. Celkově jsou znalosti o nukleaci v rostlinách spíše skrovné a informace týkající se molekulárních mechanismů fungování uvedených faktorů pocházejí převážně z výzkumu na živočišných modelech. Klíčová slova augmin, cytoskelet, γTuRC, mikrotubuly, nukleace, rostlinná buňka
|
|
|
MAP code and regulation of microtubule-based processes
Karhanová, Adéla ; Lánský, Zdeněk (vedoucí práce) ; Tomášová, Štěpánka (oponent)
Proteiny asociované s mikrotubuly (MAPs) jsou považovány za klíčové regulátory molekulárního transportu v buňkách. Ačkoli jejich nesprávné fungování vede k závažným patologiím, jako jsou neurodegenerativní poruchy, regulační role těchto proteinů zůstávají nejasné. Jelikož se MAPs váží na cytoskelet, musí být tato struktura pro funkci MAPs zásadní. Mikrotubulům, vysoce dynamickému typu cytoskeletální struktury, byla věnována zvláštní pozornost kvůli jeho asociaci s buněčným dělením a vitálními funkcemi v neuronech. Mikrotubuly mohou projít post-translačními úpravami, které ovlivňují molekulární motory a také vazbu dalších proteinů, jako jsou MAPs. Doposud není dostatečně zdokumentováno, jestli post-translační úpravy mikrotubulů regulují distribuci MAPs. Ukázalo se však, že MAPs spolupracují na vytváření soudržných obalů na mikrotubulech a regulují přístup molekulárních motorů a enzymů rozdělujících mikrotubuly. Jelikož existuje mnoho typů MAPs a ty se vzájemně vylučují, objevila se nedávno v literatuře hypotéza regulačního ‚MAP kódu '. Pomocí dostupné literatury se tato práce pokusí představit nový model MAP kódu a poskytnout některé základní informace o předchozím výzkumu v tomto tématu.
|
|
|
Úloha PKN kináz v nádorové transformaci
Novotná, Petra ; Rösel, Daniel (vedoucí práce) ; Ramaniuk, Volha (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá rodinou Ser/Thr kináz PKN. Ta zahrnuje tři izoformy PKN1, PKN2 a PKN3. Především se pak podrobněji zabývá kinázou PKN3. Jedná se o kinázy příbuzné s proteinkinázou C, patřící do superrodiny AGC. PKN kinázy jsou aktivované malými G proteiny z rodiny Rho GTPáz nebo nenasycenými mastnými kyselinami. PKN kinázy se účastní mnoha buněčných procesů, mezi které patří například regulace přestaveb cytoskeletu. Ovlivňují buněčnou adhezi, pohyb buněk, embryonální vývoj i buněčný cyklus. Exprese PKN3 je zvýšená zejména v rakovinových buňkách, ale v normálních tělních buňkách je jen v nepatrném množství. Z toho důvodu se PKN3 jeví jako velice zajímavý terapeutický cíl pro léčbu rakoviny. Studie ukazují, že PKN3 má značný vliv na motilitu rakovinových buněk, protože se podílí na jejich migraci a schopnosti tvorby metastáz.
|
|
|
The role of anillin in the growth cone of neurons
Tomášová, Štěpánka ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Vinopal, Stanislav (oponent)
Axony nově vznikajících neuronů se musí během embryonálního vývoje správně propojit, aby vytvořily fungující neurální síť. Pro tento účel slouží růstový kónus, vysoce dynamická struktura na konci rostoucích axonů, která zajišťuje navigaci i samotný pohyb. Pro správné hledání cesty je nutná komunikace mezi aktinem a mikrotubuly. Přesný mechanismus takové kooperace však dosud není objasněn. Tato diplomová práce studuje možnou roli proteinu anillinu v tomto procesu. Anillin byl studován ve dvou lidských buněčných liních. V SH-SY5Y neuroblastomové linii byla provedena transgenní overexprese a siRNA knock-down. Zvýšení exprese anillinu v SH-SY5Y buňkách vedlo k vzniku poškozených neuritů, zatímco buňky se sníženou expresí tvořily méně neuritů. Dále byly studovány neurony diferencované z lidských iPSC (indukované pluripotentní kmenové buňky), ve kterých se exprimuje endogenní fluorescenčně značený anillin. Zde byly pozorovány lokální dynamické shluky anillinu na bázi dynamických výběžků diferencujících se neuronů. Shluky se objevovaly zejména během migrace, iniciace nových neuritů, ale také v čerstvě vzniklých růstových kónech. Tyto výsledky nasvědčují tomu, že anillin hraje roli v zakládání neuritů lidských neuronů. Pro odhalení přesné funkce anillinu v těchto buňkách bude třeba další práce.
|
|
|
Regulation of microtubule dynamics revealed by single-molecule TIRF and IRM microscopy
Zhernov, Ilia ; Lánský, Zdeněk (vedoucí práce) ; Cifra, Michal (oponent) ; Varga, Vladimír (oponent)
Mikrotubulární cytoskelet je rozmanitá bio-polymerní síť nezbytná pro život všech eukaryotních buněk. Mikrotubuly stochasticky přechází mezi fázemi polymerace a depolymerace. Tato dynamika je využívána buňkami ke generování sil nezbytných pro základní buněčné procesy, jako například buněčné dělení, motilita nebo morfogeneze. Regulace mikrotubulární dynamiky umožňuje buňkám adaptivně reagovat na změny podmínek. Molekulární mechanismy této regulace však nejsou zcela objasněny. V této práci jsme rekonstituovali dva mikrotubulární systémy, které jsme prozkoumali a popsali za použití kombinace TIRF mikroskopie s rozlišením na úrovni jedné molekuly a interferenční reflekční mikroskopie. (i) Zdvojené mikrotubuly, složené z kompletního mikrotubulu A s přisedlým mikrotubulem B, zajišťují strukturní stabilitu buněčných řasinek. I přes jejich fundamentální úlohu, není zatím znám molekulární mechanismus jejich formování. V této práci ukazujeme inhibiční roli C-terminální části tubulinu během tvorby zdvojených mikrotubulů. Zdvojené mikrotubuly jsme rekonstituovali pomocí částečného enzymatického štěpení mikrotubulů, následovaného přidáním volného tubulinu za přítomnosti stabilizačního činidla, čímž jsme objasnili dynamiku jejich vzniku. Ukázali jsme tedy, že inherentní vlastnosti tubulinu poskytují dostatečnou...
|
|
|
Protein composition of the cytoskeleton of protists
Švagr, Eva ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Pánek, Tomáš (oponent)
Zatímco máme jasnou představu o roli aktinu a tubulin v buňce, intermediární filamenta (IF) jsou často přehlížená. Tak je tomu především v buňkách protist, kde nejsou známé funkce ani u členů širších rodin aktinu a tubulinu. Intermediární filamenta stále nejsou u protist vnímána jako součást cytoskeletu, narozdíl od jejich lépe prostudovaných protějšků u metazoí. Proteiny intermediálních filament u protist a metazoí si nejsou sekvenčně podobné, nicméně sdílí podobnou strukturu a schopnost autonomně se uspořádávat do analogických filament. Význam intermediálních filament se stal zřejmým, když byly proteiny podobné složkám IF identifikovány v mnoha protistních buňkách. Přesto že o proteinovém složení žíhaných fibril nevíme mnoho, IF proteiny byly u několika organismů lokalizovány právě do žíhaných fibril nebo jiných unikátních cytoskeletálních útvarů. Toto naznačuje, že IF proteiny by mohly být více univerzálně přítomným komponentem filament, které jsou často pozorovány v buňkách protist. Klíčová slova: Protista, cytoskelet, mikrotubuly, mikrofilamenta, intermediární filamenta, fibrily, proteinové složení
|
|
|
Evolučně-vývojové studium membránových proteinů
Vosolsobě, Stanislav ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Štorchová, Helena (oponent)
Evolučně-vývojové studium membránových proteinů Mgr. Stanislav Vosolsobě Školitelka: Kateřina Schwarzerová Disertační práce Abstrakt Různými přístupy fylogenetické a funkční analýzy vybraných membránových signálních proteinů jsem přinesl nové důkazy, které podporují hypotézu, že molekulární evoluce proteinových rodin je výrazně dynamický, nikoliv konzervativní, proces. U rodiny periferních plasmalemových proteinů DREPP vázajících vápník, které jsou specifické pro rostlinou linii Euphyllophyta, jsem nalezl mnoho nezávislých genových duplikací spojených s vysokou flexibilitou způsobu, jakým proteiny interagují s membránou. Porovnáním třech rodin proteinů zajišťujících transport auxinu, PIN-FORMED, LAX a PILS, jsem zjistil, že se objevily na zcela odlišných úrovních evolučního stromu rostlinné říše, a ačkoliv se podílejí na fundamentálních morfogenních procesech, jako je buněčná diferenciace, zakládání orgánů a tropismy, přičemž jejich ztrátové mutace mají velmi silný fenotypový projev, prodělaly tyto genové rodiny na různých taxonomických úrovních řadu duplikací a ztrát, z čehož vyplývá, že i klíčové fyziologické procesy sdílené napříč rostlinami mohou být vykonávány proteiny podléhajícími současné evoluci. Evolučně- vývojová syntéza funkčních a fylogenetických výsledků musí být tudíž konána s velkou...
|
|
|
Molekulární mechanismus mechanorecepce u rostlin
Jelínková, Barbora ; Martinek, Jan (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Rostlina, jakožto přisedlý organismus, nedisponuje velkými možnostmi fyzického úniku a s nepřízní prostředí se vyrovnává přizpůsobením. Jedním z mnoha rostlinných smyslů zásadních pro zaznamenání změn v prostředí je mechanorecepce. Rostlina vnímá a rozlišuje mnoho mechanických podnětů, které mohou mimo jiné ovlivňovat rostlinnou imunitu a morfogenezi. Na mechanický podnět reaguje celá buňka a mechanorecepce se zřejmě účastní množství jejích struktur. Jakákoliv změna na buněčné stěně - hranicí mezi buňkou a jejím okolím - se přenáší na plasmatickou membránu a z ní je signál veden dále přes cytoskelet, potenciálně i na další struktury. Jedná se o tzv. kontinuum buněčná stěna - cytoplasmatická membrána - cytoskelet a stěžejním tématem mé práce je využití tohoto konceptu pro osvětlení molekulárních mechanismů mechanorecepce u rostlin.
|
|
|
Interakce viru klíšťové encefalitidy s cytoskeletem hostitelských buněk
PRANČLOVÁ, Veronika
Tato práce je zaměřena na roli cytoskeletu, primárně mikrotubul a mikrofilament, v průběhu infekce virem klíšťové encefalitidy (VKE) u lidské neuroblastové linie SK-N-SH a klíštěcí linie IRE/CTVM19. Studium integrity a dynamiky cytoskeletu pro replikační cyklus viru za použití specifických chemických inhibitorů poukázal na potenciál VKE využívat námi studovaných struktur v obou buněčných liniích. Imunofluorescenční mikroskopie odhalila strukturní změny v aktinové síti buněk SK-N-SH během pozdní fáze infekce. Navíc byly u obou buněčných linií porovnány změny v expresi genů asociovaných s cytoskeletem, přičemž bylo zaznamenáno několik genů se zvýšenou expresí u buněk SK-N-SH v pozdní fázi infekce.
|
host ::
RSS.