|
|
Proteomic analysis of myocardial integral membrane proteins
Oliva, Tomáš ; Petrák, Jiří (vedoucí práce) ; Pompach, Petr (oponent)
Kardiovaskulární onemocnění představují nejvyšší zdroj mortality i morbidity v Evropě. Více než 4 miliony lidí ročně na tato onemocnění zemře a více než 11 milionů nových případů kardiovaskulárních onemocnění se objeví každý rok. Tato čísla jen poukazují na to, že je zde potřeba nejen pro lepší diagnostické, prognostické a prediktivní biomarkery, ale také potřeba pro nové a efektivnější léky. Integrální membránové proteiny (IMP) jsou ideálními kandidáty na nové cíle léčiv. Analýza IMP stále představuje jeden z hlavních problémů současné proteomiky. Důvodem je nízká úroveň exprese IMP, jejich snížená rozpustnost ve vodě a také nedostatek trypsinových štěpných míst v transmembránových segmentech. Byla vyvinuta celá řada metod, které se snaží tyto problémy obejít. Jedná se zejména o metody, které selektivně cílí na N-glykosylované segmenty IMP (CSC, SPEG, N-glyco-FASP), a nebo metody, které naopak cílí na hydrofobní transmembránové segmenty (hpTC). My jsme se v této práci rozhodli spojit dva přístupy, které cílí na N-glykosylované extramembránové segmenty IMP (SPEG a N-glyco-FASP) provedené na dvou typech vzorku (na celotkáňovém lyzátu a membránové frakci) spolu s hpTC metodou, která naopak cílí na hydrofobní transmembránové segmenty a s necíleným "detergent+trypsin" přístupem. Tento kombinovaný...
|
|
|
From iron metabolism in parasitic protists to drug discovery
Arbon, Dominik ; Šuťák, Róbert (vedoucí práce) ; De Koning, Harry P. (oponent) ; Petrák, Jiří (oponent)
(Česky) Železo je nezbytný prvek pro mnoho biochemických dějů. Většina živých organismů využívá komplexních strategií pro udržení homeostázy tohoto prvku, včetně specifických metod jeho příjmu a vnitrobuněčného toku, aby mohl být inkorporován do různých biologických drah a buněčných kompartmentů. Napříč doménou parazitických prvoků hraje železo významnou roli při interakcích mezi patogenem a jeho hostitelem, kdy kompeticí o železo vzniká takzvaná nutriční imunita. Tato práce shrnuje současný stav poznání o příjmu a homeostázi železa u vybraných fakultativních a obligátních jednobuněčných parazitů a předkládá výsledky výzkumu o příjmu železa a o vlivu jeho nedostatku u parazitických prvoků Naegleria fowleri a Acanthamoeba castellanii. Na základě těchto poznatků je na teoretické i praktické rovině posouzena možnost využití chelátorů železa pro terapeutické účely. Navazující práce se soustředí na využití mitochondriálního cílení látek, včetně chelátorů železa, jako prostředku pro zlepšení terapeutického účinku proti spektru parazitů a také popisu jejich účinku in vitro a in vivo.
|
|
|
Oxidační posttranslační modifikace a jejich význam
Šimková, Anna ; Míšek, Jiří (vedoucí práce) ; Petrák, Jiří (oponent)
Aerobní způsob života s sebou přináší nevyhnutelné vystavení živých systémů reaktivním formám kyslíku, dusíku a chloru. Široká škála oxidantů může měnit strukturu biomolekul, jako jsou proteiny, lipidy a DNA. Oxidační posttranslační modifikace hrají důležitou roli v řadě buněčných procesů, například se účastní redoxní signalizace, transkripce genů a metabolismu. Nárůst oxidantů v buňkách vede k oxidačnímu stresu, který je u lidí spojen se vznikem neurodegenerativních, kardiovaskulárních a autoimunitních onemocnění. Výzkum zaměřený na působení konkrétních reaktivních druhů v buňce může objasnit spletitou síť redoxních dějů a pomoci vývoji odvětví redoxní medicíny.
|
|
|
Proteomická analýza vybraných onkohematologických onemocnění
Pimková, Kristýna ; Petrák, Jiří (oponent)
Oxidative stress is an important factor in carcinogenesis of oncohematological diseases. However its role in the pathogenesis of myelodysplastic syndromes (MDS) remains unclear. In this study, we have determined the oxidative status and evaluated proteomic changes in plasma of MDS patients as a consequence of oxidative dysbalance (oxidative modifications, protein-protein interaction and complex forming). We measured the levels of total cysteine, homocysteine, cysteinyglycine, glutathione, nitrites and nitrates in the plasma from 61 MDS patients and 23 healthy donors using high performance liquid chromatography. Glutathione and nitrites levels reduced significantly while other aminothiols levels increased significantly in plasma of MDS patients. This association with oxidative stress did not correlate with iron overload. We also found enhanced levels of asymmetric dimethylarginine in serums of middle aged patients with MDS that correlate to posttranslational modifications of proteins arginyl residues. Furthermore, carbonylated proteins level was significantly elevated in MDS patients compared to healthy donors. Using mass spectrometry, 5 S-nitrosylated blood platelets proteins were identified in plasma and blood platelets of MDS patients and set of 16 plasma proteins with high probability of...
|
|
|
Analýza plazmy kostní dřeně za cílem identifikace nových biomarkerů u dětské akutní lymfoblastické leukémie
Kováč, Martin ; Hrušák, Ondřej (vedoucí práce) ; Schwarz, Jiří (oponent) ; Petrák, Jiří (oponent)
Akutní lymfoblastická leukémie (ALL) patří k nejčastěji diagnostikovaným malignitám v dětském věku. Některé klinické symptomy u akutní leukémie mohou vznikat v důsledku působení solubilních proteinů secernovaných leukemickými buňkami do mikroprostředí kostní dřeně. Většina pozornosti se logicky soustřeďuje na maligní leukemické buňky, a tak může být složení solubilních faktorů v plazmě z kostní dřeně neprávem opomíjeno. Proto se v dizertační práci zabýváme porovnáním leukemické plazmy kostní dřeně (LBMp) při diagnóze ALL s kontrolní plazmou kostní dřeně (CBMp) a kontrolní periferní plazmou (CPBp) pomocí proteinové cytokinové array a dvoudimenzionální elektroforézy (2-D PAGE). Proteinová cytokinová array pro 79 proteinů identifikovala 23 proteinů se signifikantně vyšší expresí v LBMp (p<0.05), z nich 2 proteiny (TIMP1 a LIF) byly po Bonferroniho korekci na vysoké hladině statistické významnosti (plt;0.00064). Na druhé straně byly pozorovány malé rozdíly mezi CBMp a CPBp. Pomocí 2-D PAGE jsme na gelu detekovali 397 proteinových spotů, ze kterých 16 vykazovalo statisticky významné rozdíly při porovnání LBMp a CBMp pomocí MALDI-TOF/TOF analýzy. Největší rozdíly byly zjištěny pro haptoglobin v LBMp, a RBP4 (retinol binding protein) v CBMp. Dále jsme provedli meta-analýzu publikovaných dat expresních profilů dětské...
|
|
|
Proteomická analýza vybraných onkohematologických onemocnění
Pimková, Kristýna ; Dyr, Jan (vedoucí práce) ; Kodíček, Milan (oponent) ; Petrák, Jiří (oponent)
Oxidační stres je významným faktorem v karcinogenezi onkohematologických onemocnění, ovšem jeho role v patogenezi myelodysplastického syndromu (MDS) nebyla doposud objasněna. V této práci jsme stanovili oxidační status v plazmě MDS pacientů a sledovali změny proteomu (oxidační modifikace proteinů, interakce a vznik komplexů), ke kterým v plazmě MDS pacientů v důsledku oxidačního stresu dochází. Pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie jsme stanovili hladiny celkového cysteinu, homocysteinu, cysteinylglycinu, glutathionu, dusitanů a dusičnanů v plazmě 61 MDS pacientů a 23 zdravých dárců. Oxidační stres u MDS pacientů prezentovaný signifikantně sníženými hladinami glutathionu a dusitanů a signifikantně zvýšenými hladinami ostatních aminothiolů nekoreloval s přetížením železem. Dále jsme naměřili zvýšené hladiny asymetrického dimethylargininu v séru pacientů středního věku s MDS, které souvisí s posttranslační modifikací arginylových zbytků proteinů. Nalezli jsme signifikantně zvýšenou hladinu karbonylovaných proteinů v plazmě MDS v porovnání se zdravými dárci. Pomocí hmotnostní spektrometrie jsme identifikovali pět S-nitrosylovaných proteinů krevních destiček u MDS pacientů a navrhli jsme soubor šestnácti plazmatických proteinů, z nichž některé mohou být s velkou pravděpodobností karbonylované v...
|
|
|
Identification of novel substrates of PKN3 kinase and characterization of the role of phosphorylation in the regulation of Rho GAP activity
Dibus, Michal ; Rösel, Daniel (vedoucí práce) ; Vomastek, Tomáš (oponent) ; Petrák, Jiří (oponent)
Proteínová fosforylácia predstavuje jednu z najdôležitejších posttranslačných modifikácií v signálnom prenose a zohráva kľúčovú úlohu v regulácii väčšiny bunkových procesov, vrátane bunkového cyklu, komunikácie s extracelulárnym prostredím, bunkovej migrácie, alebo apoptózy. Fosforylácia je sprostredkovaná kinázami, deregulácia ktorých často negatívne ovplyvňuje vývoj a celkovú homeostázu a vedie k vzniku viacerých druhov ochorení, vrátane rakoviny. V tejto práci sme sa zamerali na identifikáciu nových substrátov kinázy PKN3, ktorá je známym regulátorom organizácie cytoskeletu a pro-malígneho rastu nádorov. Za použitia analóg-senzitívnej mutácie PKN3 sme urobili fosfoproteomický screen a identifikovali sme 281 proteínov, ktoré by potenciálne mohli byť fosforylované kinázou PKN3. Spomedzi týchto proteínov sme pre ďalší výskum vybrali ARHGAP18 z rodiny Rho GAP proteínov. Potvrdili sme, že PKN3 je schopná fosforylovať ARHGAP18 na Thr154, Ser156 a Thr158, a že tieto proteíny sú schopné vzájomnej interakcie v závislosti na izoforme ARHGAP18. Ďalej sme ukázali, že zámena týchto troch miest za fosfomimikujúci aspartát viedla k aktivácii GAP domény ARHGAP18, výsledkom čoho došlo k zníženiu hladiny aktívneho RhoA naznačujúc možnú existenciu negatívnej spätnej väzby v regulácii RhoA signalizácie. V druhej...
|
|
|
Proteomika jako nástroj studia molekulárních mechanizmů závažných onemocnění
Pospíšilová, Jana ; Petrák, Jiří (vedoucí práce) ; Šulc, Miroslav (oponent) ; Kovářová, Hana (oponent)
SOUHRN Proteomika je soubor analytických metod umožňující kvalitativní a kvantitativní popis proteomu. Expresní proteomika kvantitativně porovnává proteomy buněk, tkání, tělních tekutin a dalších biologických materiálů za různých podmínek s cílem nalézt rozdíly v expresi proteinů a na základě těchto rozdílů popsat biologické procesy probíhající ve zkoumaných organizmech. Výchozím materiálem expresních proteomických studií jsou složité směsi obsahující tisíce proteinů, které jsou analyzovány kombinací separačních (hlavně elektroforetických a chromatografických) metod a identifikovány, případně kvantifikovány pomocí hmotnostní spektrometrie. Cílem této dizertační práce je demonstrovat využití nástrojů expresní proteomiky k řešení několika biomedicínských problémů. Různé proteomické přístupy a nástroje jsme využili ke studiu molekulárních mechanizmů závažných onemocnění jak na biologických vzorcích pacientů, tak na modelovém organizmu a buněčné kultuře. Konkrétně jsme řešili tři různé projekty, a to hledání potenciálních molekulárních cílů pro selektivní likvidaci buněk lymfomů z plášťové zóny rezistentních na protinádorovou molekulu TRAIL, studium molekulárních mechanizmů srdečního selhání s využitím potkaního modelu objemového přetížení a hledání diagnosticky využitelných biomarkerů karcinomu ovaria....
|
|
|
Molecular mechanisms of Diamond-Blackfan anemia
Handrková, Helena ; Petrák, Jiří (vedoucí práce) ; Šebela, Marek (oponent) ; Trka, Jan (oponent)
Diamondova-Blackfanova anémie (DBA) je vzácný vrozený syndrom, jehož hlavními příznaky jsou normochromní makrocytická anémie a retikulocytopenie (selektivní de- ficience erythroidních prekurzorů). Přibližně polovina pacientů vykazuje další somat- ické anomálie a zpomalený růst. Terapie je symptomatická, ve většině případů jsou podávány kortikosteroidy. Na počátku této práce byly známy jen dva geny kauzální pro DBA, a sice geny kódující ribosomální proteiny (RP) S19 a S24, a jejich mutace byly nalezeny u čtvrtiny pacient s DBA. Cíli mého výzkumu bylo popsat důsledky těchto kauzálních mutací na úrovni buňky a najít další kauzální geny. Doposud byla u více než poloviny pacientů nalezena mutace v jednom z devíti genů kódujících ribosomální proteiny, včetně RPS17, RPL11 a RPL5, které jsou předmětem této disertační práce. Dále jsme studovali význam jedné vzácné sekvenční varianty ner- ibosomálního proteinu, který se účastní biogeneze ribosomů, protein arginin methyl- transferasy 3 (PRMT3). Varianta PRMT3 nalezená u jednoho z našich DBA pacientů nebyla plně funkční, ale její kauzální roli pro DBA jsme nepotvrdili. Naše poznatky přispěly k rozšíření spektra známých genů kauzálních pro DBA a podpořily hypotézu, že mechanismus patogeneze tohoto onemocnění spočívá v ribosomálním defektu. Klíčová slova...
|
|
|
Proteomické přístupy ke studiu nádorových onemocnění
Lorková, Lucie ; Petrák, Jiří (vedoucí práce) ; Šulc, Miroslav (oponent) ; Kovářová, Hana (oponent)
Proteomika, jako soubor metod, technik a konceptů, byla využita ve třech projektech zaměřených na diagnózu a terapii onkologických onemocnění. První práce byla zaměřena na hledání spolehlivých a dostatečně senzitivních biomarkerů pro detekci karcinomu ovaria v jeho ranném stádiu. Dvěma odlišnými proteomickými přístupy jsme analyzovali séra žen s epiteliálním karcinomem ovaria a séra zdravých žen. Identifikovali jsme protein -1-antitrypsin s významně zvýšenou koncentrací v sérech pacientek a apolipoprotein A4 a retinol-binding protein 4 (RBP4) s významně sníženou koncentrací v sérech pacientek. Snížená koncentrace RBP4 v sérech žen s karcinomem ovaria může být výsledkem snížené produkce RBP4 ovariem nebo odrazem časných komplexních systematických změn v tělech pacientek. Cílem druhé práce bylo popsat molekulární mechanismus rezistence na cytarabin v buňkách lymfomu z buněk plášťové zóny (MCL). K proteomické analýze byly použity buněčné linie MCL a z těchto buněčných liniích byly získány subklony rezistentní na cytarabin. Mezi nalezenými změnami exprese proteinů byla detekována významná změna exprese deoxycytidin kinázy (DCK), jež je klíčovým enzymem v aktivaci purinových a pyrimidinových nukleosidů a jejich analogů. Buňky MCL rezistentní na cytarabin byly rovněž křížově rezistentní k jiným...
|
host ::
RSS.