|
|
Vývoj workflow pro kontrolu kvality hmotnostně-spektrometrických dat v prostředí KNIME
Schneiderová, Anna ; Zezula, Nikodém (oponent) ; Potěšil,, David (vedoucí práce)
Proteomický experiment s využitím kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie je velmi komplexní technika s celou řadou proměnných, které mohou ovlivnit kvalitu výstupních dat. Průběžná kontrola kvality výstupních dat a stavu používané instrumentace je proto klíčová pro získání kvalitních dat. Pro systematickou a automatizovanou kontrolu kvality dat bylo navrženo workflow, které bylo následně implementováno v prostředí KNIME. Workflow umožňuje získat a zaznamenat vybrané metriky pro kontrolu kvality, které je možné využít ke sledování variability v datech a zachytit počínající technické problémy systému.
|
|
|
Proteomic analysis of posttranslation modifications in breast cancer cell line profiles
Predná, Nikola ; Laštovičková,, Markéta (oponent) ; Strouhalová,, Dana (vedoucí práce)
Estrogen and progesterone receptors, as well as HER2 protein, are currently the most clinically useful metabolic markers in breast cancer. These markers allow for the determination of the type of tumor and its best treatment options. However, one of the most aggressive types of this disease, triple-negative breast cancer (TNBC), lacks these clinically established biomarkers. This means that hormone therapy or targeted drugs are not an option, leaving fewer treatment options to choose from. In order for new tailored drugs to be developed, the understanding of the molecular basis of the disease is crucial. Recently, many studies aim their search for biomarkers at the protein level using proteomics. Proteins, notably their post-translational modifications (PTM), are at the core of many cellular events and their uncovering may help in the understanding of breast cancer mechanisms.In order to discover the molecular features of TNBC, this study aims to compare proteomic data of untreated cancer cell lines with cells that underwent retinoid therapy. The focus will be on the PTMs, notably glycosylation and phosphorylation, of Vimentin and CD44, which were proposed as potential TNBC biomarkers in previous studies. Protein separation will be carried out using 1D and 2D gel electrophoresis or by SEC-HPLC. The samples will also be subdued to enzymatic cleavage before being identified using MALDI-TOF Mass Spectrometry. In the case of phosphoprotein selective capture, enrichment will be performed by affinity chromatography using TiO2 phosphopeptide enrichment tips (TopTip). Glycosylated proteins will be enriched using WGA lectin affinity based chromatography. Proteins with significant differences in PTMs between the treated and untreated cells will be evaluated using protein databases (MASCOT, STRING, and more). The data acquired from the study will eventually be used to propose potential biomarkers for TNBC.
|
|
|
Charakterizace proteomu Rhodosporidium toruloides pomocí LC-MS/MS
Bruštík, David ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Zdráhal, Zbyněk (vedoucí práce)
Charakterizace rozdílně regulovaných proteinů je zásadní pro identifikaci metabolických drah a jejich pochopení v souvislosti s tvorbou významných produktů vybraného kmene kvasinek. Tato diplomová práce je zaměřena na analýzu proteomu kvasinek Rhodosporidium toruloides kultivovaných za různých podmínek. V teoretické části je popsán metabolismus zmíněných kvasinek s charakteristikou významných metabolitů. Další část rešerše je zaměřena na proteomické přístupy a bottom-up proteomiku od přípravy vzorku až po stanovení hmotnostní spektrometrií. Experimentální část se zabývá kultivací kvasinek při různých C/N poměrech, dále izolací a stanovením proteinů využitím metody FASP zahrnující proteolytické štěpení trypsinem, LC-MS/MS analýzou a databázovým vyhledáváním.
|
|
|
Růst Mycobacterium smegmatis na agarovém médiu a agarovém médiu pokrytém celofánovou folií - morfologická a proteomová studie
Ramaniuk, Volha ; Weiser, Jaroslav (vedoucí práce) ; Beranová, Jana (oponent)
Tvorba biofilmů je jednou z nejčastěji používaných strategií umožňujících bakteriím přežít nepříznivé podmínky. Většina bakterií, včetně patogenů jako je například Mycobacterium tuberculosis, je schopna tvořit tyto trojrozměrné struktury. Zástupci rodu Mycobacterium se hojně vyskytují v přírodě, ale mohou způsobit i vážné problémy v případě výskytu ve zdravotnických zařízeních a na umělých náhradách v lidském těle. V našich experimentech jsme použili jako modelový organismus nepatogenní kmen Mycobacterium smegmatis mc2 155. Pomocí binokulární lupy a rastrovací elektronové mikroskopie jsme zkoumali morfologii tří- a šestidenních kolonií (v podstatě biofilmů) na agarových plotnách a agarových plotnách pokrytých celofánem. Zjistili jsme, že typ povrchu, stejně jako zdroj uhlíku, mají velký vliv na morfologii kolonií M. smegmatis. Následně jsme izolovali proteomy z kultur rostoucích na povrchu agaru a celofánu, a z planktonicky rostoucí kultury. Dvojrozměrná elektroforéza byla použita jako hlavní proteomická metoda. Proteinové profily, získané pomocí elektroforetických gelů, byly analyzovány pomocí softwaru PDQuest. Výsledky kvalitativních a kvantitativních analýz jsme porovnali pomocí Vennových diagramů. Identifikovali jsme 7 unikátních bílkovin, které by mohly být specifické pro adhezi M. smegmatis...
|
|
|
Mass Spectrometry-Based Identification of a Potential Binding Partner of Glutamate Carboxypetidase II
Tužil, Jan ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Novák, Petr (oponent)
Český abstrakt Systémová biologie bude vyžadovat použití nových metod s vysokou propustností dat pro studium protein-proteinových interakcí. Proteomika založená na hmotnostní spektrometrii prošla v posledních letech rychlým vývojem a stala se nepostradatelným nástrojem studia makromolekul v základním i klinickém výzkumu. Glutamátkarboxypeptidasa II (GCPII; EC 3.5.17.21) je transmembránový protein se dvěma známými enzymovými aktivitami. Tento enzym je exprimován ve větším množství v buňkách některých pevných nádorů a také obecně v neovaskulatuře pevných nádorů, nehraje zde však fyziologickou roli. Některé skutečnosti mohou poukazovat na potenciální receptorovou funkci GCPII, přirozený ligand tohoto proteinu však nebyl doposud identifikován. Pro hledání možných vazebných partnerů a/nebo ligandů GCPII byly použity metody afinitní chromatografie, imunoprecipitace a hmotnostní spektrometrie. Byla optimalizována metodika přípravy vzorků pro hmotnostní spektrometrii a analýza získaných dat s cílem nalézt možné vazebné partnery. Jeden z identifikovaných proteinů- β-podjednotka F1 ATP-syntasy, byl vybrán pro důkladnější analýzu možné interakce s GCPII.
|
|
|
Proteomická analýza organel parazitických protist
Jedelský, Petr ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Kolářová, Libuše (oponent) ; Půta, František (oponent)
Rozvoj technologií pro sekvencování DNA přinesl technologický zlom, díky němuž bylo možné provést analýzu kompletních genomů, včetně parazitických protist Trichomonas vaginalis a Giardia intestinalis , které jsou tradičně studovány nejen z důvodu jejich klinického významu, ale rovněž z evolučního úhlu pohledu pro jejich adaptaci na anaerobní způsob metabolismu. Samotné dokončení sekvencování genomu a anotace predikovaných proteinových sekvencí nepřineslo detailní vhled do fungování organel odvozených od mitochondrie, jimiž jsou v případě G. intestinalis mitosomy, které se nepodílejí na energetickém metabolismu, a v případě T. vaginalis hydrogenosomy, které produkují molekulární vodík a produkují ATP substrátovou fosforylací. Tradiční metody výzkumu těchto organel založené na frakcionaci pomocí ultracentrifugace v hustotním gradientu a následné biochemické a enzymologické analýzy byly doplněny o metody jedno a dvoudimenzionální elektroforézy s následnou identifikací proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie. V této práci byly použity metody...
|
|
|
Protein profiling, metabolic enzymes and transmembrane signaling in the heart of spontaneously hypertensive SHR-Tg19 rat
Manakov, Dmitry ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Kuncová, Jitka (oponent) ; Kalous, Martin (oponent)
Kardiovaskulární nemoci jsou nejčastější příčinou smrti jak na celém světě, tak v České republice. Hlavní faktory přispívající k rozvoji srdečních onemocnění, kromě věku a pohlaví, jsou obezita, vysoký krevní tlak a vysoká hladina cholesterolu a triglyceridů v krvi. Spontánně hypertenzní potkan (SHR) byl vyvinut a používán k vyhledávání genetických determinant těchto projevů. Tento běžně používaný potkaní model rozvíjí hypertenzi, dyslipidemii a inzulínovou rezistenci díky abnormálnímu genu translokázy mastných kyselin Cd36. Předchozí studie ukázaly, že transgenní oprava Cd36 u kmene SHR-Tg19 zlepšuje činnost beta-adrenergního systému v srdci, mírně zvyšuje srdeční hmotnost a vede ke zvýšení náchylnosti k arytmiím. Tato práce měla dva hlavní cíle: 1) Zjistit, zda a jak transgenní náhrada Cd36 v SHR ovlivňuje proteinové složení, mitochondriální funkci a aktivitu vybraných metabolických enzymů srdce. 2) Studovat expresi a distribuci vybraných složek beta-adrenergního signálního systému v lipidových raftech izolovaných pomocí solubilizace membrán detergentem TX-100. Rozhodli jsme se porovnat dva běžně používané proteomické přístupů, 2D elektroforézu spojenou s MALDI-TOF hmotnostní spektrometrií a tzv. label-free LC-MS. Výsledky neukázaly překryv mezi odlišně exprimovanými proteiny identifikovanými...
|
|
|
Povrchový fenotyp nádorových kmenových buněk (CSC) lidských karcinomů
Bočková, Marie ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Čermák, Vladimír (oponent)
Nádor se sestává z heterogenní masy buněk, které lze - podobně jako zdravé orgány a tkáně lidského těla - rozdělit dle morfologických, funkčních či expresních hledisek na jednotlivé buněčné populace. Populaci buněk, která dává vznik všem těmto buněčným liniím, označujeme jako nádorové kmenové buňky (CSC). Tyto CSC nejen že mají vlastnosti běžných kmenových buněk, tj. schopnost sebeobnovy a dát vzniku heterogenní populaci diferencujících se buněk, ale jsou zpravidla také nejodolnější subpopulací v nádoru, která je vysoce odolná vůči léčbě a způsobuje reziduální nemoc. Znalost CSC biomarkerů jednotlivých typů nádorů významně zvýší účinnost léčby, která může být skrze tyto biomarkery lépe zacílena. Hledání unikátního genového otisku pro CSC jednotlivých nádorových onemocnění je umožněno díky tak zvaným -omickým přístupům, zvláště charakteristice povrchového proteomu buněk, jehož prostřednictvím buňka komunikuje s okolím. Dnes je známo, že CSC karcinomu močového měchýře exprimují ve vysokých množstvích CD44, CD90 a CD49f, které jsou používané k identifikaci těchto buněk, mezi ostatními znaky ještě jmenujme molekulu CD47 s imunosupresivní funkcí.
|
|
|
Analýza změn sekretomu hepatocytárních buněk při zvýšené koncentraci homocysteinu pomocí dvojrozměrné elektroforézy
Chrudinová, Martina ; Ryšlavá, Helena (vedoucí práce) ; Novák, Petr (oponent)
Homocystein je aminokyselina, která obsahuje ve své struktuře síru, a je odvozená od methioninu. Jedná se o nekódovanou aminokyselinu, která je součástí několika metabolických drah a vyskytuje se v krevní plazmě. Zvýšená koncentrace homocysteinu v krvi doprovází řadu onemocnění, jako jsou kardiovaskulární a neurodegenerativní choroby, cukrovka nebo osteoporóza. Proto v posledních dvou desetiletích dochází k velmi intenzivnímu zkoumání mechanizmů souvisejících s metabolizmem homocysteinu. V rámci této bakalářské práce byla provedena proteomická analýza sekretomu jaterních buněk, konkrétně byly porovnávány proteiny sekretované primárními lidskými hepatocyty vystavenými 2mM koncentraci homocysteinu s proteiny sekretovanými stejnými buňkami v prostředí bez přidaného homocysteinu. Analýza byla provedena pomocí dvojrozměrné elektroforézy. Buňky byly 48 hodin kultivovány v bezsérovém médiu (kontrolní skupina a skupina s 2mM homocysteinem) a proteiny sekretované do média byly vysráženy acetonitrilem. Byla provedena dvojrozměrná elektroforéza. Výsledné proteinové mapy byly vyhodnocovány pomocí počítačového programu PDQuest Advanced 8.0.1 2D Gel Analysis Software (Bio-Rad, USA). Jako rozdílně sekretované proteiny byly určeny ty, jejichž skvrny měly intenzitu větší než 500 ppm a u nichž byl rozdíl v intenzitě mezi...
|
|
|
Studium molekulárních mechanismů kardioprotektivního působení morfinu
Škrabalová, Jitka ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Nováková, Olga (oponent) ; Hlaváčková, Markéta (oponent)
Akutní i chronické podávání morfinu dokáže u potkanů výrazně snížit ischemicko- reperfuzní poškození srdce. Molekulární mechanismy zprostředkovávající protektivní působení morfinu však nejsou dodnes zcela objasněny. Zároveň existuje jen velmi málo poznatků o důsledcích dlouhodobého působení morfinu na srdeční tkáň. V první části projektu jsme se proto zaměřili na zkoumání vlivu dlouhodobého podávání vysokých dávek morfinu (10 mg/kg/den, 10 dní) na srdeční tkáň potkana. Ve druhé části projektu jsme zkoumali vliv 1 mM morfinu na viabilitu a redoxní stav buněčné linie potkaních kardiomyoblastů H9c2, u které byl vyvolán oxidativní stres působením 300 µM tert-butylhydroperoxidu (t-BHP). Naše experimenty ukázaly, že dlouhodobé podávání morfinu neovlivnilo množství a afinitu myokardiálních β-adrenergních receptorů (β-AR), ale téměř zdvojnásobilo množství dominantní izoformy myokardiální adenylylcyklázy (AC) V/VI a vedlo k supersenzibilizaci AC. Proteomické analýzy současně odhalily, že dlouhodobé podávání morfinu bylo spojené s výraznými změnami proteomu levé srdeční komory. Docházelo přitom především ke zvýšení exprese heat shock proteinů (HSP). Zvýšená exprese HSP27 byla současně doprovázena zvýšenou fosforylací tohoto proteinu, přičemž míra fosforylace byla nejvyšší 3 dny po ukončení podávání morfinu a...
|
host ::
RSS.