|
|
Changes in domain organization of the plasma membrane in the stress response
Vaškovičová, Katarína ; Malínský, Jan (vedoucí práce) ; Zimmermannová, Olga (oponent) ; Cvačková, Zuzana (oponent)
MCC/eisosomy jsou mikrodomény kvasinkové plasmatické membrány. MCC/eisosomy vnímají změny extracelulárních a intracelulárních podmínek a aktivují důležité signální dráhy, které odpovídají na stres. V této studii jsme zkoumali funkci MCC/eisosomů za podmínek chronického nedostatku glukózy. Ukázali jsme, že za těchto podmínek MCC/eisosomy regulují degradaci mRNA. Konkrétně, sekvestrace evolučně konzervované exoribonukleázy Xrn1 na MCC/eisosomech vede ke snížení její enzymatické aktivity. Modulace enzymatické aktivity pomocí lokalizace enzymu může představovat nový a efektivní způsob regulace biochemických drah. Naše výsledky také naznačují, že MCC protein Nce102 může hrát úlohu ve fúzi vakuol a v degradaci lipidových partikulí. Odhalili jsme, že dlouhodobý nedostatek glukózy indukuje translokaci proteinu Nce102 z MCC mikrodomény do vakuolárních membránových mikrodomén bohatých na steroly. Mutanty, kterým chybí protein Nce102 a jeho funkční homolog Fhn1, vykazují signifikantní zpoždění v maturaci vakuol a v turnoveru markeru lipidových partikul, proteinu Erg6. Funkce MCC/eisosomů v stresové odpovědi jsou zdokumentované ve velkém množství kvasinkových druhů. Podobně jako funkce těchto mikrodomén jsou i jednotlivé proteinové komponenty MCC/eisosomů evolučně konzervované. Abychom hlouběji...
|
|
|
Evolutionarily conserved mechanisms of gene expression regulation by nuclear receptors.
Chughtai, Ahmed Ali ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent) ; Brábek, Jan (oponent)
Transkripční regulace genové exprese eukaryotních organismů se vyvinula během milionů let. Regulační cesta jaderných receptorů představuje evolučně starý, ale zachovalý mechanismus zahrnující asociované akcesorní proteiny, z nichž mnohé tvoří funkční strukturu známou jako Mediátorový komplex, který je účastný v transkripci. Hypotézujeme, že přes universalitu této cesty, v níž vnitřní potenciál NR-Mediátorové cesty zachovalý napříč druhy, přímo překládá regulační signál do biologické odpovědi zapojením nových adaptačních funkcí ve fylogeneticky novějších Metazoidních organizmech a přídavná regulace může být dosažena sekundárními funkcemi základních členů této regulace. Pro podporu této hypotézy jsme studovali schopnost vazby ligandu retinoidního X receptoru ve vločkovci Trichoplax adhaerens a přinesli důkaz podporující koncept, že tato schopnost byla přítomna již na počátku metazoidní evoluce. S ohledem na možné sekundární funkce, majíce inspiraci z našeho předcházejícího výzkumu, jsme identifikovali Mediátorovou podjednotku 28 (MED28) jako jediný známý člen s dokumentovanou duální cytoplasmatickou a jadernou funkcí a mající tedy potenciál přenášet signály z jaderných strukturních stavů do jádra. V důsledku chybění významné zachovalosti sekvence, ale dostupnosti experimentálních přístupů, jsme se...
|
|
|
Lipid Membranes at the Nanoscale: Single-Molecule Fluorescence Approach
Koukalová, Alena ; Černý, Jan (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent) ; Benda, Aleš (oponent)
Komplexita buněčných membrán zdaleka není jen pouhé náhodné uskupení lipidů a proteinů, které odděluje buňku od okolního prostředí. Každá z tisíců různých složek membrán vykonává své specifické funkce důležité pro funkci celé buňky, neboť mnoho biologických procesů se odehrává právě na membránách. Pochopení těchto procesů na molekulové úrovni je cílem současného biologického výzkumu. Náš výzkum využívající detekci jednotlivých fluorescenčních molekul (např. FCS, FCCS, FLIM-FRET) přispěl k poznání laterální organizace membrán nebo mechanismu membránové fúze. Dále jsme odhalili mechanismus účinku membránově aktivního sekundárního metabolitu. Vzhledem k tomu, že je membránový systém živých buněk příliš složitý, byly naše experiment prováděny na modelových lipidových membránách, které umožňují studium lipid-lipidových a lipid-proteinových interakcí na molekulové úrovni kontrolovaným způsobem. První část této práce se zabývá studiem mechanismu působení sekundárního metabolitu didehydroroflamycoinu (DDHR) v membránách. Zjistili jsme, že DDHR je molekula tvořící póry v membránách a že je tato schopnost ovlivněna přítomností cholesterolu. Přímá vizualizace vlastní fluorescence DDHR ukázala jeho preferenční lokalizaci do oblastí membrán s vyšší uspořádaností lipidů. Druhá část práce je věnována studiu...
|
|
|
Quality control in snRNP biogenesis
Roithová, Adriana ; Staněk, David (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent) ; Vomastek, Tomáš (oponent)
v češtině snRNP patří k nejdůležitějším částem sestřihového komplexu. Jejich životní cyklus se odehrává v cytoplasmě, kde probíhají první fáze jejich biogeneze, a také v jádře, kde plní svoji hlavní funkci. Všechny snRNP jsou složeny z krátké nekódující RNA, z Sm či LSm proteinů tvořící 7-členný kruh a z proteinů specifických pro každý snRNP. Jejich životní cyklus začíná v jádře, kde jsou transkribovány RNA polymerázou II nebo III. Poté jsou transportovány do cytoplasmy. Během své cytoplasmatické fáze se formuje Sm kruh kolem specifické sekvence na RNA pomocí SMN komplexu a následně se trimetyluje čepička na 5'konci snRNA. Tyto 2 úpravy jsou signálem, že je snRNP připravena na transport do jádra, kde je hromaděna v jaderných strukturách nazývající se Cajalova tělíska. V Cajalových tělískách probíhá finální část jejich zrání. Průběh snRNP biogeneze je průběžně kontrolován. První kontrola probíhá v jádře ihned po jejich transkripci a následuje vytvoření exportního komplexu. Druhý kontrolní bod je v cytoplasmě a zahrnuje tvorbu Sm kruhu. Víme, že Sm kruh je tvořen SMN komplexem ale detailní mechanismus je stále neznámý. Pokud snRNA neprojde těmito kontrolními body, tak je v cytoplasmě degradována. Avšak, jak buňka rozlišuje mezi normálními a defektními snRNA se stále neví. Třetí a poslední kontrolní...
|
|
|
Lokalizace GABAB receptoru v dorzálním kochleárním jádře a sluchové kůře myši za fyziologických a patologických podmínek
Melichar, Adolf ; Králíková, Michaela (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent)
GABAB receptory hrají důležitou roli v regulaci excitability neuronů a stability neuronálních mikrookruhů. Bylo zjištěno, že dysregulace GABAergní signalizace se účastní řady onemocnění a patologických stavů (epilepsie, anxieta ad.). Výsledky současného výzkumu naznačují, že nerovnováha v inhibičním přenosu, způsobená mimo jiné změnami v expresi GABABR ve sluchovém systému, může být příčinou tinnitu. Cílem této práce bylo stanovit distribuci GABAB receptoru a jeho přídavné podjednotky KCTD12 ve sluchové kůře a dorzálním kochleárním jádře (DCN) myši. Dále pak byla sledována změna lokalizace GABAB receptoru v DCN u myší vystavených akustickému stresu. GABABR byl exprimován napříč celou sluchovou kůrou, a to jak na těle buněk, tak na výběžcích neuronů. Naproti tomu KCTD12 se nacházel ve specifické frakci buněk podskupiny VIP a cholecystokinin pozitivních interneuronů. V DCN se GABABR a KCTD12 protein nacházely ve všech vrstvách jádra a ve všech zkoumaných podtypech buněk (fusiformních, cartwheel a hvězdicových). Po akustickém traumatu docházelo ke zvýšené internalizaci GABAB receptoru specificky ve fusiformních buňkách, které vysílají eferentní vlákna z DCN. Nedostatek proteinu KCTD12, vedl k přesunu receptoru do intracelulárních oblastí u všech sledovaných buněk (fusiformních, cartwheel a...
|
|
| |
|
|
Membránový kompartment Can1 (MCC): specializovaná funkční mikrodoména plasmatické membrány kvasinek
Doudová, Lenka ; Malínský, Jan (vedoucí práce) ; Vopálenská, Irena (oponent)
Membránový kompartment Can1 (MCC): specializovaná funkční mikrodoména plasmatické membrány kvasinek Plasmatická membrána kvasinek je rozdělena na velké množství různých kompartmentů. Membránový kompartment Can1 je specifický svým proteinovým a lipidovým složením, navíc vytváří na membráně rýhovité invaginace. Za tyto invaginace jsou zodpovědné multiproteinové komplexy zvané eisosomy nacházející se na cytosolické straně MCC. Bylo zjištěno, že tato doména hraje důležitou roli v odpovědi na různé stresy. Sur7 a Nce102 jsou transmembránové proteiny MCC neznámé funkce. Sur7 v rámci MCC má spíše strukturní funkci, Nce102 má pravděpodobně úlohu v regulaci kináz asociovaných s MCC/eisosomy. Klíčová slova: biologická membrána, membránové mikrodomény, eisosom, S. cerevisiae, Sur7, Nce102
|
|
|
Influence of lipid composition and model peptides on lateral organization of lipid layers
Veľas, Lukáš ; Heřman, Petr (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent)
Oxidované fosfolipidy (OxPL) sa nachádzajú v živých organizmoch kvôli oxidatívnemu stresu. Napriek tomu, fyziologická funkcia OxPL nie je doposiaľ úplne známa. Prítomnosť OxPL bola preukázaná v množstve zápalových ochorení akým je ateroskleróza či neurodegeneratívnych ochorení akými sú Parkinsonova a Alzheimerova choroba. V tejto práci prezentujeme vplyv dvoch OxPL na laterálnu heterogenitu modelovej lipidovej membrány. Konkrétne sme skúmali vplyv 1-palmitoyl-2-(5'-oxo-valeroyl)-sn-glycero-3-fosfocholínu (POVPC) a 1-palmitoyl-2-glutaryl-sn-glycero-3-fosfocholínu (PGPC) na formáciu nanodomén prítomných v obrích unilamelárnych vezikulách obsahujúcich 1,2-dioleoyl-sn- glycero-3-fosfocholín (DOPC), cholesterol a sfingomyelín. Len niekoľko málo techník je schopných detegovať nanometrové domény nachádzajúce sa v membráne s vysokým rozlíšením. Časovo rozlíšený Försterov rezonančný prenos energie (TR-FRET) v kombinácii s Monte Carlo (MC) simuláciami poskytuje silný nástroj nie len na detekciu laterálnych heterogenít ale aj ich charakterizáciu s rozlíšením 2 nm. V prítomnosti oboch skúmaných OxPL bol pozorovaný výrazný vplyv na veľkosť nanodomén a v prípade PGPC, ktorý obsahuje karboxylovú skupinu bola detegovaná formácia väčších nanodomén v porovnaní s POVPC, ktorý obsahuje aldehydovú skupinu. MC simulácie boli...
|
|
|
Formation of splicing machinery in the context of the cell nucleus
Stejskalová, Eva ; Staněk, David (vedoucí práce) ; Vanáčová, Štěpánka (oponent) ; Malínský, Jan (oponent)
Většina genů kódujících proteiny vyšších eukaryot obsahuje introny, které musí být odstraněny z primárních transkriptů. Vznikající mRNA může být poté použita jako templát pro syntézu proteinů. Sestřih intronů probíhá za pomoci složitého sestřihového komplexu, který se skládá z malých jaderných ribonukleoproteinových částic. Tyto částice vznikají během několika postupných kroků, které se odehrávají jak v jádře, tak v cytoplazmě. Sestřihový komplex se poté postupně skládá na molekule pre- mRNA. Jedná se o velmi dynamický a přesně regulovaný proces, který závisí nejen na sekvenci samotné pre-mRNA, ale záleží i na stavu celého jádra, např. na modifikacích chromatinu. Mezi základní nezodpovězené biologické otázky patří například: Jak buňky řídí, kdy a kde se sestřihový komplex poskládá? Co předurčuje, které introny budou vystřiženy? V této práci zkoumáme sestřihový komplex a jeho skládání v kontextu buněčného jádra z několika různých úhlů pohledu. Za prvé se věnujeme neočekávané souvislosti mezi sestřihovým faktorem U1-70K a komplexem SMN (z angl. survival of motor neurons), který je hlavním účastníkem biosyntetické dráhy malých jaderných ribonukleoproteinových částic. Podařilo se nám odhalit, že protein U1-70K interaguje s komplexem SMN a že tato interakce je klíčová pro stabilitu gems, malých nemembránových...
|
|
|
Improved Methods of Image Acquisition and Analysis of Tissues and Cells by Confocal and Multi-Photon Microscopy
Chernyavskiy, Oleksandr ; Kubínová, Lucie (vedoucí práce) ; Hašek, Jiří (oponent) ; Malínský, Jan (oponent)
Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Studijní program: Vývojová biologie (P1520) Studijní obor: Vývojová biologie (1501V000) Oleksandr Chernyavskiy Zdokonalené metody pro snímání obrazových dat a analýzu tkání a buněk pomocí konfokální a multifotonové mikroskopie Improved Methods of Image Acquisition and Analysis of Tissues and Cells by Confocal and Multi-Photon Microscopy Abstrakt disertační práce Školitel: RNDr. Lucie Kubínová CSc Praha, 2015 Souhrn Cílem této práce bylo vyvinout metody a přístupy snímání mikroskopických obrázků konfokální, multifotonovou mikroskopií a jejich kombinací, s následnou analýzou dat umožňující nové způsoby vizualizace a měření biologických tkání a buněčných struktur ve 3D. Zaměřili jsme se na metody, využívající výhod konfokální a multifotonové mikroskopie. Naším dalším cílem bylo ukázat použitelnost neinvazivních přístupů v aplikacích in vivo, užitečnost a význam těchto metod pro několik konkrétních biologických aplikací, s důrazem na zdokonalené metody snímání mikroskopických obrázků, analýzu a hodnocení reálných biologickych preparátů. Tato práce nebyla zaměřena na řešení konkrétního biologického problému, ale na metodologický přínos pro několik druhů biologických problémů. Ve výsledku bylo vyvinuto několik pokročilých metod snímání multifotonovou mikroskopii....
|
host ::
RSS.