|
|
Vliv strukturních a farmakologických determinant na proces otevírání kanálu NMDA receptoru
Ladislav, Marek ; Krůšek, Jan (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent) ; Zemková, Hana (oponent)
N-metyl-D-aspartátové (NMDA) receptory jsou heterotetramery, složené ze dvou obligatorních glycin-vázajících GluN1 podjednotek a dvou glutamát/glycin vázajících GluN2/3 podjednotek. Tyto receptory zprostředkovávají rychlý synaptický přenos v centrální nervové soustavě, přičemž hrají výraznou roli při vývoji mozku a synaptické plasticitě, která je základním mechanismem procesu učení a paměti. Bylo prokázáno, že dysfunkce NMDA receptorů je spjata s několika neurologickými a psychiatrickými poruchami. NMDA receptory mají specifickou doménovou organizaci. Extracelulárně nejvzdáleněji od membrány se nachází amino-terminální doména, na kterou směrem k membráně navazuje ligand vázající doména (LBD), kde se vážou agonisté. LBD je propojena třemi krátkými polypeptidovými řetězci - linkery s transmembránovou doménou (TMD), kde se nachází vlastní iontový kanál. Receptor je na intracelulární straně zakončen karboxy-terminální doménou. Proces otevírání iontového kanálu NMDA receptoru zahrnuje několik kroků a je založen na funkčním propojení mezi LBD-linkery-TMD, kdy navázáním agonistů do LBD dochází ke konformační změně, jejíž energie je přenášena linkery na TMD, čímž dochází k otevření iontového kanálu. Detaily tohoto přenosu nejsou stále zcela charakterizovány, i když přesná znalost mechanismu otevírání...
|
|
|
Studium transportních systémů mikroorganismů
Jančíková, Iva ; Gášková, Dana (vedoucí práce) ; Amler, Evžen (oponent) ; Krůšek, Jan (oponent)
Název práce: Studium transportních systémů mikroorganismů Autor: Mgr. Iva Jančíková Katedra / Ústav: Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. Dana Gášková, CSc., Fyzikální ústav UK Abstrakt: Nadprodukce transportních proteinů, které aktivně odstraňují cizorodé látky z buněk, je zodpovědná za fenomén nazývaný mnohočetná léková rezistence (MDR). Zjištění, že potenciometrická fluorescenční sonda diS-C3(3) je substrátem hlavních MDR pump u tří druhů kvasinek, Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces lactis a Candida albicans, nám umožnilo použít diS-C3(3) fluorescenční metodu pro sledování inhibice činnosti těchto membránových transportérů účinkem různých chemických stresorů (společných substrátů). Z porovnání míry inhibice transportu sondy pumpami ScPdr5p a KlPdr5p vyplynulo odlišné uspořádání jejich vazebné kapsy, které je v případě KlPdr5p těsnější. U kvasinky K. lactis jsme dále zjistili, že zatímco delece genu KlPDR16 neovlivňuje aktivitu KlPdr5p, vede pouze k hyperpolarizaci buněk, delece genu KlERG6 se projeví jak změnou membránového potenciálu, tak potlačením činnosti KlPdr5p. Skutečnost, že sonda je substrátem nejenom dvou hlavních pump ScPdr5p a ScSnq2p u S. cerevisiae, ale také dvou hlavních pump CaCdr1p a CaCdr2p u C. albicans, nám umožnila vyvinout efektivní postup pro...
|
|
|
Modulace synaptického přenosu nociceptivní informace
Nerandžič, Vladimír ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent) ; Hejnová, Lucie (oponent)
Modulace synaptického přenosu v zadních rozích míšních představuje důležitou součást rozvoje a udržování patologických bolestivých stavů. Nezastupitelnou roli v této modulaci hrají tzv. transient receptor potential cation channel subfamily V member 1 (TRPV1) a kanabinoidní receptory 1 (CB1) exprimované na presynaptických zakončeních primární aferentů. Za fyziologických podmínek jsou TRPV1 receptory pronociceptivní, zatímco CB1 receptory tlumí nociceptivní signalizaci. Oba receptory však sdílejí stejného endogenního agonistu anandamid (AEA), který je syntetizován z N-arachidonoylfosfatidylethanolaminu (20:4-NAPE). Tato práce se zaměřuje především na účinek aplikace 20:4-NAPE za kontrolních podmínek a po navození periferního zánětu a na související možnou interakci mezi TRPV1 a CB1 receptory. První pokusy prokázaly výrazné zvýšení hladiny anandamidu za podmínek in vitro z míšních řezů po aplikaci 20:4-NAPE, jeho prekurzoru. Další experimenty byly prováděny snímáním excitačních postsynaptických proudů (mESPC a sEPSC) v superficiálních neuronech zadních rohů míšních na akutních míšních řezech metodou patch-clamp. Aplikace 20:4-NAPE vedla k výraznému poklesu frekvence mEPSC a sEPSC proudů. Za kontrolních podmínek byl tento pokles frekvence po aplikaci 20:4-NAPE blokován aplikací inhibitorů CB1...
|
|
|
Studium molekulárních mechanismů funkce 14-3-3 proteinů
Šilhán, Jan ; Obšil, Tomáš (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent) ; Schneider, Bohdan (oponent)
Závěr Hlavním cílem této doktorské práce bylo objasnění molekulárních mechanismů funkce 14-3-3 proteinů a vlivu na proteiny FOXO4 a tyrosinhydroxylasu. V první časti této práce (publikace I) byla potvrzena předložená hypotéza polohy Cterminálního konce molekuly 14-3-3. Bylo ukázáno, že v nepřítomnosti ligandu se Cterminální konec nachází ve vazebném místě a brání tak vstupu ligandů. Po vazbě fosforylovaných ligandů, dochází k velmi silné vazbě a vytěsnění C-terminálního konce 14-3- 3 proteinu z vazebného místa. Tyto výsledky jsou v souladu s původními pracemi, které navrhly důležitost tohoto segmentu jako inhibitoru nepatřičných ligandů. Druhá část této doktorské práce poskytuje rozsáhlý popis vlivu 14-3-3 proteinů na transkripční faktory FOXO4. S použitím stacionární a časově-rozlišené fluorescence byla studována interakce 14-3-3 proteinu s fosforylovaným transkripčním faktorem FOXO4. Navázání 14-3-3 proteinu způsobuje rozpad komplexu FOXO4:DNA. Tato část práce charakterizuje interakci 14-3-3 proteinu s DNA-vazebnou doménou FOXO4. Výsledky neprokázaly výrazné konformační změny v rámci DNA-vazebné domény. Spíše dochází ke sterickému bránění vazby DNA (publikace II). Ve třetí části se práce zabývá studiem interakcí 14-3-3 s fosforylovaným ligandem odvozeným od C-konce enzymu serotonin N-acetyltransferasa...
|
|
| |
|
| |
|
|
Characterization of native and heterologously expressed membrane transporters in yeast using fluorescent probes
Zahumenský, Jakub ; Gášková, Dana (vedoucí práce) ; Cebecauer, Marek (oponent) ; Krůšek, Jan (oponent)
Transportéry plasmatické membrány kvasinekhrají důležitou úlohu v mnoha buněčných dějích. Mezi tyto děje patří například detoxikace a budování a udržování membránového potenciálu (ΔΨ). Metoda využívající fluorescenční sondu diS-C3(3) vyvinuta na Oddělení biofyziky Fyzikálního ústavu Univerzity Karlovy nám umožnila pohodlně studovat obojí a je zároveň vhodným nástrojem pro sledování změn těchto důležitých parametrů. Mnohé studie jak na živočišných buňkách, tak i na kvasinkách, ukázali, že etanol a jiné alkoholy inhibují funkci různých membránových kanálů, receptorů a specifických transportérů. Jako mechanismus účinku byla uvažována přímá interakce alkoholů s těmito membránovými proteiny. V naší studii jsme pro identifikaci inhibitorů pump mnohočetné lékové rezistence použili metodu s fluorescenční sondou diS-C3(3) a sadu kvasinkových kmenů s delecí genů PDR5 a SNQ2. Zjistili jsme, že pumpy kódované těmito dvěma geny jsou inhibovány n-alkoholy (od etanolu po hexanol). Ukázali jsme, že inhibiční účinek roste s délkou uhlovodíkového řetězce alkoholů, nesouvisí s poškozením plasmatické membrány a je plně revezibilní. Tyto zjištění napovídají, že studovaný inhibiční účinek nemusí nutně zahrnovat jenom změny lipidové matrice plasmatické membrány, ale může být způsoben také přímou interakcí alkoholů s pumpami....
|
|
|
Studium membránových transportních procesů u kvasinek pomocí potenciometrické fluorescenční sondy diS-C3(3)
Bartl, Tomáš ; Gášková, Dana (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
Název práce: Studium membránových transportních procesů u kvasinek pomocí potenciometrické fluorescenční sondy diS-C3(3) Autor: Tomáš Bartl Katedra / Ústav: Fyzikální ústav UK Vedoucí bakalářské práce: doc. RNDr. Dana Gášková, CSc., Fyzikální ústav UK Abstrakt: V membránách kvasinek existuje celá řada transportérů. Některé jsou zodpovědné za přísun živin do buněk, jiné za vylučování odpadních a cizorodých látek ven z buněk nebo za transport malých anorganických iontů a protonů přes membránu. V této práci byla studována činnost specifických transportních proteinů, tzv. MDR pump, které jsou zodpovědné za odstraňování cizorodých látek/léků z buněk. Pomocí série mutantních kmenů kvasinek Saccharomyces cerevisiae (AD12, AD1-3 a AD1-8) lišících se zastoupením jednotlivých MDR pump v jejich plazmatické membráně byl zkoumán vliv různých chemických látek na změnu intracelulární koncentrace potenciometrické fluorescenční sondy diS-C3(3), která je aktivně odstraňována z buněk některými z těchto pump. Sledováním účinku glukózy a 2-deoxyglukózy byl prokázán aktivní příspěvek nejenom hlavní MDR pumpy, Pdr5p, ale také dalších pump ke snižování intracelulární koncentrace sondy. Bylo zjištěno, že zatímco glukóza zvyšuje aktivitu těchto pump při odstraňování sondy z cytosolu, přidání 2-deoxyglukózy způsobuje naopak jejich...
|
|
|
The role of spinal TRPV1 receptors in nociceptive signalling and the modulatory effect of chemokine CCL2 and µ-opioid receptor agonists
Šulcová, Dominika ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
První synapse nociceptivní dráhy v zadním rohu míšním představuje významné místo pro modulaci nociceptivní signalizace za patologických stavů. Jedním z modulačních mechanizmů jsou změny funkce receptoru TRPV1 (transient receptor potential vanilloid 1), který je exprimován na centrálních zakončeních nociceptivních neuronů a svou činností přímo reguluje výlev neuropřenašečů a neuromodulátorů. Předchozí studie ukázaly úlohu TRPV1 v účincích zánětlivého chemokinu CCL2 (C-C motif ligand 2) a po aktivaci µ-opioidního receptoru (MOP-R) na míšní úrovni. Protože receptory CCR2 (aktivovány CCL2), TRPV1 a MOP-R často kolokalizují v neuronech spinálních ganglií, cílem tohoto projektu bylo studovat jejich možné intreakce při modulaci nociceptivního přenosu v míše. Tato diplomová práce se zabývala zejména vlivem chemokinu CCL2 na senzitizaci spinálních TRPV1 u modelu periferní neuropatie a jeho vlivem na synaptický přenos po aktivaci µ-opioidních receptorů. Ke studiu synaptického přenosu bylo využito snímání excitačních postsynaptických proudů (EPSC) pomocí metody patch-clamp z povrchových neuronů zadního rohu míšního na řezech lumbární míchy potkana. U těchto neuronů byla v závěru experimentu prokázána přítomnost TRPV1 pozitivních synapsí pomocí aplikace kapsaicinu. V první části experimentu byla měření...
|
|
|
Interakce glutamátových receptorů kainátového typu se steroidními látkami
Fraňková, Denisa ; Krůšek, Jan (vedoucí práce) ; Adámek, Pavel (oponent)
Kainátové receptory patří do rodiny glutamátových receptorů, mezi které se řadí také NMDA, AMPA a δ receptory. Glutamátové receptory se hojně vyskytují v mozku, a proto se velmi dynamicky zkoumají a to především z hlediska farmakologie, neboť se vkládá velký potenciál do hledání nových a úzce specifických modulátorů, které by se mohly využít v léčbě neurodegenerativních onemocnění. Cílem této práce bylo rozšířit poznatky o vlivu neurosteroidů na homomerní kainátové receptory (GluK1, GluK2, GluK3), u kterých je zkoumání modulace prostřednictvím neurosteroidů teprve v začátcích. Interakci homomerních kainátových receptorů s vybranými neurosteroidy (pregnenolon sulfát, pregnanolon sulfát, dehydroepiandrosteron, dehydroepiandrosteron sulfát) jsme zkoumali pomocí metody terčíkového zámku v konfiguraci měření proudů z celé buňky a také pomocí mikrospektrofluorimetrické metody. Zjistili jsme, že největší modulační efekt na homomerní kainátové receptory způsobuje pregnenolon sulfát, který inhibuje odpověď těchto receptorů na agonistu glutamát. Klíčová slova kainátový receptor, glutamát, neurosteroidy, steroidy, metoda terčíkového zámku
|
host ::
RSS.