|
|
The molecular mechanisms and role of purinergic signaling in hypothalamus
Ivetic, Milorad ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Mysliveček, Jaromír (oponent) ; Smejkalová, Terézia (oponent)
(CZ): Extracelulární ATP a purinerginí P2 receptory (P2X a P2Y) hrají roli v signalizačním systému zvaném "purinergní signalizace", který je hojně využíván jak somatickýmí tak nervovými tkáněmi, a působí také v endokrinním systému. Středem zájmu mé disertační práce je úloha a výskyt P2X a P2Y receptorů v hypotalamických supraoptických jádrech (SON) produkujících hormony vasopresin a oxytocin, a v suprachiasmatických jádrech (SCN), která představují centrum biologických hodin u savců. V první části mé práce jsme testovali hypotézu, že P2X a P2Y receptory se účastní zvýšené tvorby a sekrece hormonů v magnocelulárních SON neuronech stimulovaných prostřednictvím experimentálního protokolu hladovění/ dokrmování. Studovali jsme účinek 2 hodinového dokrmování po 48 hodinovém hladovění na expresi hormonální, P2X a P2Y mRNA v SON tkáni u 30ti denních potkanů, a účinek aplikace ATP na elektrofyziologické vlastnosti SON neuronů v mozkových řezech kontrolního a experimentálního potkana. Kvantitativní real-time PCR analýza ukázala, že exprese mRNA pro P2X2 a arginin vasopresin (AVP) je zvýšena a exprese P2Y1 mRNA snížena u potkanů vystavených hladovění/dokrmování ve srovnání s kontrolami, zatímco hladiny mRNA pro P2X4, P2X7, P2Y2 a oxytocin nebyly významně změněny. Snímání z celé buňky technikou patch clamp...
|
|
|
Úloha jednotlivých aminokyselinových zbytků první transmembránové domény v deaktivaci P2X7 receptoru
Knězů, Michal ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Vlachová, Viktorie (oponent)
P2X7 receptor je trimerní ligandem otevíraný iontový kanál, aktivovaný extracelulárním ATP. Tento receptor je exprimovaný v mnoha tkáních a buněčných typech, jako jsou kupříkladu gliové buňky, buňky imunitního systému, různé epitely a spermie, a hraje roli v mnoha buněčných a fyziologických procesech, jako například fagocytóza, regulace metabolismu nebo apoptóza. Podjednotka P2X7 receptoru se sestává z intracelulárního N- a C-konce, dvou transmembránových domén (TM1 a TM2) a velké extracelulární ligand vazebné domény. P2X7 má nízkou sensitivitu pro svůj přirozený ligand, avšak jeho dlouhá nebo opakovaná aplikace sensitivitu k agonistovi zvyšuje spolu s amplitudou proudové odpovědi receptoru. Aktivace P2X7 receptoru je také spojena s akumulací velkých organických kationtů, kupříkladu fluorescentního barviva ethidium bromidu. Sensitizace receptoru je spojená s prodloužením deaktivace, jejíž mechanismus nebyl dosud zcela objasněn, a která může být měřena jako pokles proudu při odmytí agonisty. Tato práce se zabývá rolí jednotlivých aminokyselin v TM1 v kinetice deaktivace naivního a sensitizovaného P2X7 receptoru. Elektrofyziologická hole-cell patch clamp metoda byla použita k zaznamenání agonistou stimulovaného proudu a jeho poklesu u divokého typu P2X7 (P2X7-WT) a alaninových nebo leucinových...
|
|
|
Identification of new neuroactive steroids that are able to interact with allosteric binding sites on purinergic P2X receptors
Sivčev, Sonja ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Vyklický, Vojtěch (oponent) ; Stojilkovic, Stanko S. (oponent)
(CZ) Purinergní P2X receptory jsou ATP-aktivavané iontové kanály, které mají mnoho fyziologických rolí a nově představují důležité terapeutické cíle v řadě nemocí. P2X podjednotky se skládají ze dvou transmembránových α-helixů (TM1 a TM2), extracelulární ATP-vazebné domény a intracelulárních N- a C- konců. Sedm různých P2X podjednotek (P2X1-7) se může složit a vytvořit homotrimérní nebo heterotrimérní iontové kanály propustné pro monovalentní kationty a vápník. P2X receptory se vyskytují prakticky ve všech tkáních, v mozku mají největší zastoupení podjednotky P2X2, P2X4 a P2X7. Aktivita P2X nezávisí jen na přítomnosti ATP, ale také alosterických modulátorů, které mohou inhibovat nebo zvyšovat aktivitu těchto kanálů. Našim cílem bylo identifikovat nové molekuly, které mohou interagovat s alosterickými vazebnými místy na P2X receptorech, navrhnout a syntetizovat nové analogy neurosteroidů a určit kritické receptorové domény nebo aminokyseliny, které jsou důležité pro vazbu neurosteroidu. Pomocí patch-clamp elektrofyziologické techniky jsme snímali ATP- evokované proudy z HEK293T buněk transfekovaných potkaními P2X2, P2X4 a P2X7, a z buněk předního laloku hypofýzy nebo hypotalamických neuronů, které tyto receptory přirozeně exprimují. Nalezli jsme, že 17β-ester deriváty testosteronu, především...
|
|
|
Objemové změny u astrocytů v průběhu ischemického poškození mozku
Mikešová, Michaela ; Anděrová, Miroslava (vedoucí práce) ; Zemková, Hana (oponent)
Ischemické poškození mozku je souborem patofyziologických dějů, které nastávají po přechodné nebo trvalé redukci průtoku krve mozkovou tkání. Dochází při něm k narušení funkce neuronů a astrocytů, při delším trvání i k jejich zániku. V poslední době se výzkum stále více zaměřuje na astrocyty, které se zdají být klíčovou složkou určující další přežívání buněk v průběhu ischemie, včetně neuronů. Astrocyty zastávají řadu důležitých funkcí, například udržování iontové homeostázy, prevence excitotoxicity, odstraňování volných radikálů a další. V důsledku toho mohou astrocyty v průběhu ischemie výrazně zvětšit svůj objem a přispět tak značnou měrou ke vzniku cytotoxického edému v mozku. Edém komplikuje jak průběh, tak léčbu ischemie, a proto je předmětem zájmu současné vědy. Tato práce obsahuje přehled mechanismů, které mohou přispívat ke zvětšování objemu astrocytů v průběhu ischemického poškození mozku a dále popisuje metody umožňujících kvantifikaci a studium objemových změn astrocytů. Vzhledem k tomu, že edém výrazně komplikuje jak průběh, tak léčbu ischemie, objasnění mechanizmů vedoucích ke zvětšování objemu astrocytů a jeho regulaci v průběhu ischemie/reperfúze může být využito k navržení nových terapeutických postupů vedoucích ke zmírnění negativního dopadu edému.
|
|
|
Úloha deseti ektodoménových cysteinových zbytků ve funkci P2X4 receptoru stimulovaného ATP
Tvrdoňová, Vendula ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Teisinger, Jan (oponent)
Mimobuněčný adenosin-5'-trifosfát (ATP), uvolňovaný z poškozených buněk nebo sekretovaný ze synaptických váčků, působí na své membránové receptory nazývané purinergní. Purinergní P2X receptory jsou iontové kanály aktivované ATP. Dosud bylo u savců identifikováno sedm P2X podjednotek, označených jako P2X1-7. Všechny podjednotky mají podobnou strukturu, kterou tvoří velká ektodoménová klička, dvě transmembránové domény a vnitrobuněčné N- a C- konce. Dalším společným rysem jsou konzervované aminokyseliny, mezi něž patří i deset cysteinových zbytků v ektodoménové kličce. Všechny ektodoménové cysteiny tvoří disulfidické můstky, které jsou uspořádány do dvou polovin, tři disulfidické můstky jsou v N-koncové části a dva jsou v C-koncové části ektodomény. P2X receptory jsou organizovány jako homoméry nebo heteroméry tří podjednotek. ATP vazebná kapsa se nachází mezi dvěmi sousedními podjednotkami. Cílem diplomové práce bylo prozkoumat úlohu ektodoménových cysteinů nebo disulfidických můstků ve funkci a tvorbě P2X4 receptoru a jeho citlivosti k ATP. Všech deset cysteinů, jeden po druhém, bylo nahrazeno alaniny a ATP-stimulované proudy byly snímány z HEK293 buněk nesoucích divoký typ P2X4 receptoru a jeho mutanty. Pro další výzkum nefunkčních nebo málo funkčních mutací (C126A, C149A, C217A, C227A, C270A) byl...
|
|
| |
|
| |
|
|
Úloha transmembránových domén ve struktuře a funkci P2X receptorů
Jindřichová, Marie ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Langmeier, Miloš (oponent) ; Martásek, Pavel (oponent)
Purinergní P2X receptory, aktivované extracelulárním ATP (adenosin-5'- trifosfátem), reprezentují nový strukturální typ ligandem otevíraných iontových kanálu. V excitabilních i neexcitabilních tkáních bylo doposud nalezeno sedm podtypu P2X receptoru. S novými poznatky o fyziologických úcincích extracelulárního ATP a roli jednotlivých P2X podtypu dramaticky roste zájem o podrobné studium P2X receptoru. Je známo, že purinergní signalizace má významnou úlohu v prenosu bolesti, poranení CNS a v imunitních procesech. Málo se však ví o molekulární strukture P2X receptoru, mechanismu otevírání a zavírání iontového kanálu, lokalizaci P2X receptoru a zpusobu ukoncení pusobení ATP prostrednictvím ektonukleotidáz. V prípade detailní znalosti techto mechanismu a znalosti struktury P2X proteinu se otevírá možnost vývoje nových léciv napríklad v oblasti chronické bolesti. Cílem této práce je shrnout nové poznatky v oblasti P2X signalizace a popsat náš podíl v objasnení struktury P2X receptoru. Byla studována sekundární struktura transmembránových domén P2X4 receptoru, hlavního P2X podtypu v CNS, mechanismus otevírání a uzavírání iontového kanálu a citlivost receptoru k agonistum a alosterickému modulátoru ivermektinu. K identifikaci aminokyselin, které mohou hrát roli v techto funkcích, byla provedla skenovací mutagenezi...
|
|
|
Studium farmakologie a funkce vazebných míst nikotinových acetylcholinových receptorů
Kaniaková, Martina ; Krůšek, Jan (vedoucí práce) ; Chaloupka, Roman (oponent) ; Zemková, Hana (oponent)
Název práce: Studium farmakologie a funkce vazebných míst nikotinových acetylcholinových receptorů Autor: Mgr. Martina Kaniaková Katedra / Ústav: Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i. Vedoucí disertační práce: RNDr. Jan Krůšek, CSc., Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i. Abstrakt: Nikotinové acetylcholinové receptory (nAChR) jsou ligandem otevírané iontové kanály. Jejich funkční vlastnosti a možnosti farmakologického ovlivnění jsme studovali prostřednictvím techniky terčíkového zámku (patch-clamp) v konfiguraci měření proudu z celé buňky. Zkoumali jsme vlastnosti neuronálních receptorů heterologně exprimovaných v linii COS buněk a svalových receptorů přirozeně exprimovaných buněčnou linií TE671. Lobelin, rostlinný alkaloid s dlouholetou historií terapeutického využití, je schopen přímé interakce s nikotinovými acetylcholinovými receptory ve vazebném místě pro agonistu. Zjistili jsme, že výsledný účinek této interakce je závislý na aplikované koncentraci lobelinu, přítomnosti dalšího agonisty, časovém schématu aplikace a v neposlední řadě na podtypu receptoru. Souhrnně lze lobelin označit za velmi slabého parciálního agonistu nAChR s výraznou schopností desensitizovat některé podtypy receptorů. V kombinaci s jinými agonisty lobelin účinkuje buď jako kompetitivní antagonista nebo koagonista. Pomocí bodových mutací jsme...
|
|
|
Spontánní vápníková propustnost iontového kanálu P2X receptoru po záměně konzervovaného tyrosinu v 1 . transmembránové doméně
Rupert, Marian ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Balík, Aleš (oponent)
Purinergní P2X receptory jsou membránové iontové kanály, které jsou aktivované extracelulárním ATP. U obratlovců kóduje podjednotky P2X receptorů sedm genů. Podjednotky, označované P2X1 - 7, mají 40 - 50 % shodných aminokyselinových sekvencí. P2X receptory se skládají ze tří podjednotek a ve tkáních obratlovců se vyskytují jako homo- nebo heterotrimery. P2X receptory mají v organismu širokou distribuci, funkční receptory byly nalezeny v neuronech, gliových buňkách, svalových buňkách a také v neexcitabilních tkáních, jako jsou epitely, endotely a hemopoietické tkáně. Purinergní signalizace má významnou úlohu v přenosu bolesti, při poranění CNS a v imunitních procesech. Podjednotka P2X receptoru se skládá ze dvou transmembránových domén, extracelulární domény a intracelulárních N- a C- konců. Každá transmembránová doména obsahuje dvě aminokyseliny konzervované napříč všemi P2X podjednotkami. V první transmembránové doméně receptoru P2X2 jsou to Gly30 a Tyr43 . V předchozích experimentech bylo elektrofyziologickými měřeními prokázáno, že u receptoru P2X2 po záměně konzervovaného Tyr43 v první transmembránové doméně za alanin dochází k prodloužení doby deaktivace iontového kanálu po odmytí agonisty. Tato práce je zaměřena na objasnění role konzervovaného tyrozinu v procesu otvírání a zavírání iontového...
|
host ::
RSS.