|
|
Úloha proteinu c14orf2 ve struktuře a funkci savčí mitochondriální ATP syntázy
Ho, Dieu Hien ; Pecina, Petr (vedoucí práce) ; Panicucci Zíková, Alena (oponent)
F1Fo-ATP syntáza (EC 3.6.3.14) je klíčovým enzymem v systému mitochondriální oxidativní fosforylace (OXPHOS) - využívá protonový gradient vybudovaný respiračním řetězcem k syntéze přibližně 90 % buněčného ATP. Uspořádání podjednotek membránové domény Fo tohoto enzymu ale ještě není stále detailně popsáno. Výzkum ATP syntázy je v současnosti zaměřen především na odhalení struktury protonového kanálu a, aby bylo možno přesně definovat molekulární mechanismus generování rotace ATP syntázy. Další nevyřešenou otázkou představuje úloha tzv. nadpočetných podjednotek Fo domény. Tyto proteiny specifické pro eukaryotní ATP syntázy nejsou esenciální pro syntázovou aktivitu a předpokládá se, že se mohou podílet na sestavování a stabilizaci enzymového komplexu. Jednou z těchto podjednotek je jaderně kódovaný protein MLQ (nebo také 6,8 kDa proteolipid či MP68), který je konzervován pouze u obratlovců. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jakou úlohu má tato podjednotka ve struktuře, asemblaci a funkci F1Fo-ATP syntázy. Pro tyto účely byl v rámci diplomové práce vytvořen buněčný model z linie HEK293 s deficiencí proteinu MLQ metodou CRISPR/Cas9 s párovanými nikázami (tzv. knock-out MLQ, MLQ KO). Tři vybrané MLQ KO linie byly podrobeny elektroforetickým analýzám struktury enzymu (SDS-PAGE, BN-PAGE a CN-PAGE) i...
|
|
|
Molecular consequences of electron transport chain deficiency in proliferating and quiescent cells
Magalhães Novais, Silvia Carina ; Rohlena, Jakub (vedoucí práce) ; Panicucci Zíková, Alena (oponent) ; Eelen, Guy (oponent)
SOUHRN Oxidativní fosforylace (OXPHOS) produkuje ATP v mitochondriích. OXPHOS ovšem může podporovat i další biologické funkce, které se syntézou ATP přímo nesouvisí. Liší se tyto funkce v různých buněčných stavech jako jsou např. proliferace a quiescence, tedy dva největší kontrasty kterýmiou pro savčí buňka procházíu nejvíce kontrastních stavech? V této práci jsme využili genetické modely deficience OXPHOS a ukázali jsme, že v proliferujících buňkách a v nádorech OXPHOS zajišťuje především biosyntézu metabolitů, zatímco v klidových buňkách OXPHOS zajišťuje odolnost vůči oxidačnímu stresu. Z hlediska mechanismu je hlavní úlohou OXPHOS v rostoucím nádoru udržovat v chodu dihydroorotátdehydrogenázu (DHODH), klíčový enzym de novo syntézy pyrimidinů. Dále jsme ukázali, že respirační komplex II funguje jako senzor mitochondriální dysfunkce a reguluje syntézu pyrimidinů za účelem úspory energie. V klidových buňkách pak aktivnější antioxidační obrana spolu se zvýšenou autofagií stimulovanou ROS které jsou produkovanéými mitochondriální respirací poskytuje základní ochranu před oxidačním stresem. Lze tedy shrnout, že OXPHOS nejenom produkuje ATP, ale má i další životně důležité funkce, které jsou přizpůsobeny konkrétním požadavkům klidového stavu a proliferace, což je důležité pro patofyziologii v rakovině a...
|
|
|
Structural and Functional Interactions of Mitochondrial ADP-Phosphorylating Apparatus
Nůsková, Hana ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Kolarov, Jordan (oponent) ; Kuda, Ondřej (oponent) ; Panicucci Zíková, Alena (oponent)
Komplexy oxidativní fosforylace (OXPHOS) se ve vnitřní mitochondriální membráně sdružují ve vyšší strukturní a funkční celky, tzv. superkomplexy. Jejich význam spočívá v cíleném směrování substrátu z jednoho komplexu na druhý. V případě ATP syntázy byly popsány její dimery i vyšší oligomery a také ATP syntazom, v rámci nějž dochází k seskupení ATP syntázy s přenašečem adeninových nukleotidů (ANT), zajišťujícím výměnu syntetizovaného ATP za cytosolické ADP, a fosfátovým přenašečem (PiC), umožňujícím import fosfátu do matrix mitochondrie. I když je existence tohoto superkomplexu obecně přijímána, experimentální důkazy nejsou dostatečné. V rámci této práce byly detailně zkoumány strukturní interakce ATP syntázy, ANT a PiC. Jejich vzájemné vztahy byly sledovány nejprve na úrovni exprese jednotlivých komponent ATP syntazomu, ať již za fyziologických podmínek v různých tkáních potkana, nebo na modelu deficiencí ATP syntázy v buňkách pacientů s různými genetickými defekty ATP syntázy. Konkrétně se jednalo o mutace v jaderných genech ATP5E a TMEM70, které kódují podjednotku ε, respektive pomocný faktor v biogenezi ATP syntázy TMEM70, a o mikrodeleci na rozhraní genů MT-ATP6 a MT-COX3, která negativně ovlivňuje mitochondriální translaci podjednotek a ATP syntázy a Cox3 cytochrom c oxidázy. Funkční a...
|
|
|
Úloha proteinu c14orf2 ve struktuře a funkci savčí mitochondriální ATP syntázy
Ho, Dieu Hien ; Pecina, Petr (vedoucí práce) ; Panicucci Zíková, Alena (oponent)
F1Fo-ATP syntáza (EC 3.6.3.14) je klíčovým enzymem v systému mitochondriální oxidativní fosforylace (OXPHOS) - využívá protonový gradient vybudovaný respiračním řetězcem k syntéze přibližně 90 % buněčného ATP. Uspořádání podjednotek membránové domény Fo tohoto enzymu ale ještě není stále detailně popsáno. Výzkum ATP syntázy je v současnosti zaměřen především na odhalení struktury protonového kanálu a, aby bylo možno přesně definovat molekulární mechanismus generování rotace ATP syntázy. Další nevyřešenou otázkou představuje úloha tzv. nadpočetných podjednotek Fo domény. Tyto proteiny specifické pro eukaryotní ATP syntázy nejsou esenciální pro syntázovou aktivitu a předpokládá se, že se mohou podílet na sestavování a stabilizaci enzymového komplexu. Jednou z těchto podjednotek je jaderně kódovaný protein MLQ (nebo také 6,8 kDa proteolipid či MP68), který je konzervován pouze u obratlovců. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jakou úlohu má tato podjednotka ve struktuře, asemblaci a funkci F1Fo-ATP syntázy. Pro tyto účely byl v rámci diplomové práce vytvořen buněčný model z linie HEK293 s deficiencí proteinu MLQ metodou CRISPR/Cas9 s párovanými nikázami (tzv. knock-out MLQ, MLQ KO). Tři vybrané MLQ KO linie byly podrobeny elektroforetickým analýzám struktury enzymu (SDS-PAGE, BN-PAGE a CN-PAGE) i...
|
|
|
Structural and Functional Interactions of Mitochondrial ADP-Phosphorylating Apparatus
Nůsková, Hana ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Kolarov, Jordan (oponent) ; Kuda, Ondřej (oponent) ; Panicucci Zíková, Alena (oponent)
Komplexy oxidativní fosforylace (OXPHOS) se ve vnitřní mitochondriální membráně sdružují ve vyšší strukturní a funkční celky, tzv. superkomplexy. Jejich význam spočívá v cíleném směrování substrátu z jednoho komplexu na druhý. V případě ATP syntázy byly popsány její dimery i vyšší oligomery a také ATP syntazom, v rámci nějž dochází k seskupení ATP syntázy s přenašečem adeninových nukleotidů (ANT), zajišťujícím výměnu syntetizovaného ATP za cytosolické ADP, a fosfátovým přenašečem (PiC), umožňujícím import fosfátu do matrix mitochondrie. I když je existence tohoto superkomplexu obecně přijímána, experimentální důkazy nejsou dostatečné. V rámci této práce byly detailně zkoumány strukturní interakce ATP syntázy, ANT a PiC. Jejich vzájemné vztahy byly sledovány nejprve na úrovni exprese jednotlivých komponent ATP syntazomu, ať již za fyziologických podmínek v různých tkáních potkana, nebo na modelu deficiencí ATP syntázy v buňkách pacientů s různými genetickými defekty ATP syntázy. Konkrétně se jednalo o mutace v jaderných genech ATP5E a TMEM70, které kódují podjednotku ε, respektive pomocný faktor v biogenezi ATP syntázy TMEM70, a o mikrodeleci na rozhraní genů MT-ATP6 a MT-COX3, která negativně ovlivňuje mitochondriální translaci podjednotek a ATP syntázy a Cox3 cytochrom c oxidázy. Funkční a...
|
host ::
RSS.