|
|
Poruchy buněčného metabolismu jako společný patofyziologický mechanismus onemocnění CNS
Hasala, Ondřej ; Otáhal, Jakub (vedoucí práce) ; Konopková, Renata (oponent)
SOUHRN Název práce: Poruchy buněčného metabolismu jako společný patofyziologický mechanismus onemocnění CNS Vymezení problému: Každá buňka lidského organismu potřebuje k životu energii. Pokud je výroba ATP jako univerzálního nosiče energie porušena, buňka nejprve omezuje svojí aktivitu a při déletrvajícím deficitu umírá. U většiny patologií CNS bylo zjištěno, že je poškozen buněčný metabolismus. Nejznámější je poškození dýchacího řetězce volnými radikály u Parkinsonovy choroby, epilepsie, mozkové ischémie atd. Mitochondrie, kde je dýchací řetězec uložen, je nejenom cílem volných radikálů, ale především jejich hlavním zdrojem. Aktivita dýchacího řetězce v průběhu života klesá a tento jev se hodnotí jako mechanismus stárnutí. Cíl práce: Zjistit, zda dochází ke zvýšené produkci volných radikálů v mitochondriích v hippocampu při epileptickém záchvatu u potkana kmene LE Wistar. Metoda řešení: Práce zahrnuje výzkum provedený na řezech mozkové tkáně (konkrétně hippocampu) potkana LE Wistar ex vivo. K vyvolání epileptických záchvatů u akutních, makroskopicky intaktních řezů byl použit model 4-aminopyridinu. Jako zobrazovací metoda byl použit fluorescenční imaging. Změny produkce superoxidu byly detekovány látkou MitoSOX. Elektorfyziologický záznam byl pořízen programem Spike 2 pomocí stimulační a registrační...
|
|
|
Import proteinů do mitosomů Giardia intestinalis
Martincová, Eva ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Mitochondrie je organela, která vznikla asi před 1,5 miliardami let jedinou endosymbiotickou událostí. Je z velké míry závislá na importu proteinů z cytosolu, proto bylo vytvoření importního systému zásadní k osvojení si nového endosymbionta. Vzhledem k tomu, že dnes neznáme žádné "volně žijící" mitochondrie, či amitochondriální organismy, jsou možnosti studia evoluce mitochondriálního importu značně omezené. Jednou z alternativ je studium sekundární redukce mitochondrií anaerobních parasitických protist. Giardia intestinalis je parazitický bičíkovec žijící v mikroaerofilním prostředí tenkého střeva, který obsahuje jednu z nejvíce redukovaných mitochondrií (mitosom). Proto slouží jako vynikající model pro studium evoluce mitochondrií. Ačkoli jsou všechny mitosomální proteiny transportovány z cytosolu, mechanismus jejich importu není dosud zcela objasněn. Ve vnější membráně mitosomu G. intestinalis se nachází hlavní kanál Tom40, další membránové translokázy (Sam50, který zajišťuje vkládání beta-barelů do vnější membrány a Tim17/22/23 nezbytný k transportu proteinů přes vnitřní membránu) však nebyly dosud popsány. V klasických mitochondriích je transport přes vnitřní membránu poháněn pomocí PAM komplexu a membránového potenciálu. V mitosomech dosud nebyl membránový potenciál naměřen, ve vnitřní...
|
|
|
Peptidasy rodiny M16B a evoluční souvislosti mezi nimi
Hanušová, Iva ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Šulc, Miroslav (oponent)
Souhrn V teoretické části tato bakalářská práce pojednává o skupině peptidas rodiny M16B. Detailněji se zabývá strukturou a evolucí mitochondriální a hydrogenosomální ,,processingˮ peptidasy a také hypotetickou proteasou z bakterie Rickettsia prowazekii. V praktické části této práce byly prostřednictvím metody cílené mutageneze připraveny konstrukty kódující α-podjednotku hydrogenosomální ,,processingˮ peptidasy (α- HPP) se zaměněným zbytkem tryptofanu v pozici 236 za fenylalanin a tyrosin. Následně byl do konstruktu α-HPP zaveden nový reportérový zbytek tryptofanu do pozice 256, 260, 267 nebo 271 v oblasti tzv. smyčky bohaté na glycin.
|
|
|
Role of STAT3 signalling in oncogenesis and cancer therapy
Machalová, Veronika ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent)
Velká pozornost je v dnešní době upírána na STAT3 (Signální transduktor a aktivátor transkripce 3) jako na možný cíl terapie rakoviny. Je dokázáno, že STAT3 je konstitutivně aktivován u mnoha typů rakoviny, jako je rakovina prsu či prostaty, a samotná tato konstitutivní aktivace stačí k rozvinutí nádorového bujení. Tento protein funguje jako transkripční faktor. Je aktivován fosforylací tyrosinu a následnou homodimerizací. Role STAT3 je nezastupitelná i v nenádorových buňkách; je transkripčním faktorem genů, jejichž proteinové přepisy se podílí na progresi buněčného cyklu, růstu a replikaci buňky, rovnováze mezi apoptotickými a anti-apoptotickými proteiny a dalších funkcích. Poměrně nově objevenou rolí STAT3 je modulace chodu mitochondrií a ochrana buňky před tvorbou kyslíkových radikálů. Tato bakalářská práce má za cíl shrnout podporující údaje, že STAT3 je perspektivním cílem nádorové terapie, a to zaměřením se na funkci tohoto proteinu v aspektech typických pro nádorové buňky. V této bakalářské práci je obsažena i kapitola věnovaná pokroku, kterého bylo dosaženo ve snaze vytvořit ideální STAT3 inhibitor. Klíčová slova: Signální transduktor a aktivátor transkripce 3 (STAT3), signální dráha JAK/STAT3, konstitutivní aktivace, rakovina, tumor, inhibitor, mitochondrie, apoptóza
|
|
|
Protein import into mitochondria and peroxisomes of parasitic protists
Žárský, Vojtěch ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Hampl, Vladimír (oponent)
Předkládaná práce vychází ze tří projektů, kterým je společný zájem o evoluci eukaryotických organel a molekulárních systémů importu proteinů. První projekt poukazuje na možnost, že se peroxisomy (typické organely aerobních eukaryot) zachovaly u anaerobní skupiny Archamoebae, která zahrnuje parazita Entamoeba histolytica a volně žijícího prvoka Mastigamoeba balamuthi. Nejsilnějším vodítkem byl nález proteinů homologních ke známým komponentám peroxisomálního importu proteinů. Cílem druhého projektu je charakterizovat neznámou proteinovou translokázu vnitřní membrány mitosomů (redukovaných mitochondrií) u anaerobního prvoka Giardia intestinalis, kde se podařilo objevit podjednotku Tim44 této translokázy. Poslední projekt ukazuje, že translokáza vnější mitochondriální membrány trypanosomatid je příbuzná typické eukaryotické translokáze Tom40. Toto zjištění je důležité, neboť nepřítomnost Tom40 byla dříve považována za jeden z ancestrálních znaků trypanosomatid.
|
|
|
Effects of antidepressants and depressive disorders on mitochondrial functions
Hroudová, Jana ; Fišar, Zdeněk (vedoucí práce) ; Martásek, Pavel (oponent) ; Kuča, Kamil (oponent)
Poruchy nálady jsou závažná onemocnění, přesto jejich patofyziologie nebyla dostatečně objasněna. Biologické markery, které by zlepšily diagnostiku onemocnění nebo predikci úspěšné farmakoterapie, jsou hledány. Cílem práce bylo zjistit, zda jsou vybrané mitochondriální funkce ovlivněny antidepresivy, stabilizátory nálady a depresivní poruchou. Výzkum vychází z hypotéz poruch nálady a mechanismů účinků antidepresiv, ze zdokonalené monoaminové hypotézy, neurotrofní hypotézy a hypotézy o mitochondriální dysfunkci. Narušená funkce mitochondrií vede k poškození neuronů, které může souviset se vznikem poruch nálady. Účinky antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondriální funkce mohou být vztaženy k jejich terapeutickým či vedlejším účinkům. Byly měřeny účinky farmakologicky odlišných antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondrie izolované ze zvířecích mozků (in vitro model). Aktivita izoforem monoaminooxidasy (MAO) byla stanovena radiochemicky, aktivity dalších mitochondriálních enzymů spektrofotometricky. Celková aktivita systému oxidační fosforylace byla určena respirometrií s vysokým rozlišením. Metody byly modifikovány pro měření stejných parametrů v krevních destičkách u pacientů s depresivní epizodou a u zdravých kontrol. Všechna testovaná antidepresiva inhibovala aktivitu MAO, lišila...
|
|
|
Úloha Mst1 / FoxO dráhy při indukci apoptosy
Lettlová, Sandra ; Bezouška, Karel (vedoucí práce) ; Liberda, Jiří (oponent)
Bylo prokázáno, že analog vitaminu E, -tokoferyl sukcinát (-TOS), jenž patří do skupiny mitokanů, která se vyznačuje tím, že účinkuje prostřednictvím mitochondrií, selektivně indukuje apoptózu v různých typech nádorových buněk pomocí generace reaktivních forem kyslíku (ROS). Akumulace ROS způsobuje nezávisle na přítomnosti proteinu p53 expresi pro-apoptotického proteinu Noxa. Zvýšená hladina Noxa proteinu vytěsní "BH3-only" protein Bak z inaktivního komplexu s anti-apoptotickým proteinem Mcl- 1, iniciuje tak tvorbu kanálů ve vnější mitochondriální membráně a tím indukci apoptózy. Současné výsledky demonstrují, že generace ROS způsobuje aktivaci Mst1 kinázy, která je součástí signalizační dráhy Hippo. Tato dráha představuje mechanismus zodpovědný za správný vývoj a velikost orgánů u mnohobuněčných organismů a její deregulace je spojena s vývojem nádorového onemocnění. Působením látky -TOS na buňky linie Jurkat bylo prokázáno, že aktivovaná Mst1 kináza fosforyluje transkripční faktor Forkhead box O1 (FoxO1), který se poté přemístí do jádra, kde aktivuje transkripci pro-apoptotických genů mezi nimiž je i NOXA. To vysvětluje indukci apoptózy nezávisle na p53 a představuje Mst1- FoxO1-Noxa dráhu jako nový mechanismus indukující apoptózu. Současný výzkum rovněž ukazuje, že Mst1 kináza ovlivňuje...
|
|
|
Mitochondriální produkce kyslíkových radikálů a její úloha ve fyziologických regulacích
Holzerová, Eliška ; Mráček, Tomáš (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Produkce kyslíkových radikálů v mitochondriích a z ní plynoucí oxidativní stres je významným fenoménem dlouhodobého výzkumu a též předmětem diskusí. Poznání, jak přesně jsou kyslíkové radikály produkovány a jaký mechanismus k této tvorbě vede, by mohlo napomoci přímému ovlivnění jejich produkce s potenciálem pro využití v terapii. U některých enzymů je již molekulární podstata produkce kyslíkových radikálů dobře popsána, u jiných však přetrvávají kontroverze a současné teorie jsou zřejmě daleko od pravdy. Mnohem zajímavější se pak jeví otázka fyziologické důležitosti této produkce. Dlouhou dobu byly totiž kyslíkové radikály považovány za jednoznačně škodlivé faktory narušující celistvost organismu. Novější výzkumy ale naopak naznačují, že jejich existence může být též přínosná a účelná. Prokazatelně totiž mohou sloužit jako signalizační molekuly v některých metabolických a regulačních drahách probíhajících v organismu. Tato bakalářská práce nabízí nahlédnutí do současného stavu znalostí. Zaměřuje se na co nejpodrobnější popis produkce reaktivních forem kyslíku enzymy mitochondriálního dýchacího řetězce. Dále pak se zabývá některými signálními kaskádami, u kterých byl prokázán podíl mitochondriální tvorby kyslíkových radikálů. Klíčová slova: mitochondrie, enzymy dýchacího řetězce, reaktivní formy...
|
|
|
Dynamika mitochondrií v srdečním svalu.
Weissová, Romana ; Nováková, Olga (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Srdce je životně důležitý orgán, který pro svou energeticky náročnou činnost vyžaduje dostatečné množství aktivních mitochondrií. Udržování funkční populace těchto organel je zajišťováno mitochondriálním obratem, kam řadíme mitofágii odstraňující poškozené mitochondrie a biogenezi mitochondrií zabezpečující vznik nových organel. Také dynamické procesy fúze a dělení mitochondrií mohou přispívat k udržování funkční mitochondriální populace. Ačkoli srdeční buňky obsahují základní proteiny potřebné pro tyto děje, fúze a dělení mitochondrií nebyly dosud v kardiomyocytech jasně prokázány. Významu však nabývají tyto procesy během patologických podmínek, kdy dochází ke změnám v množství proteinů uplatňujících se v mitochondriální dynamice, a tím ke změnám fenotypu mitochondrií a následnému poškození buněk. Pochopení úlohy dynamiky mitochondrií v srdečním svalu by mohlo přispět k vývoji nových přístupů při terapii kardiovaskulárních onemocnění.
|
|
|
Biochemical and molecular studies of cytochrome c oxidase and ATP synthase deficiencies
Fornůsková, Daniela ; Zeman, Jiří (vedoucí práce) ; Hyánek, Josef (oponent) ; Stiborová, Marie (oponent)
Mgr. Daniela Fornůsková Disertační práce Studium poruch cytochrom c oxidasy a ATP synthasy na biochemické a molekulární úrovni ABSTRAKT Savčí organismus je plně závislý na systému oxidativní fosforylace (OXPHOS) jako hlavním zdroji produkce energie (ATP) v buňce. Poruchy OXPHOS mohou být způsobeny mutacemi v genech kódovaných mitochondriální DNA nebo jadernou DNA. Část výzkumné práce je zaměřena na roli raně a pozdně se asemblujících, jaderně kódovaných, strukturních podjednotek cytochrom c oxidasy (CcO) a Oxa1l, lidského homologu kvasinkové mitochondriální Oxa1 translokasy, v biogenezi cytochrom c oxidasy a její funkci s využitím stabilní RNA interference COX4, COX5A, COX6A1 a OXA1L a ektopické exprese epitopově značených podjednotek Cox6a, Cox7a a Cox7b v buněčné linii HEK (lidské embryonální ledviny)-293. Naše výsledky ukazují, že zatímco podjednotky Cox4 a Cox5a jsou nezbytné pro asemblaci funkčního komplexu CcO, Cox6a podjednotka je důležitá pro její stabilitu. V buňkách se sníženou expresí OXA1L byla překvapivě zjištěna normální aktivita i hladina holoenzymu CcO, přestože inaktivace OXA1 u kvasinek vyvolá kompletní ztrátu aktivity CcO. Při studiu poruch OXPHOS v izolovaných mitochondriích kosterního svalu, srdce, jater a frontálního kortexu získaných od pacientů s Leigh syndromem (mtDNA mutace...
|
host ::
RSS.