|
|
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...
|
|
|
Role kaudálního orgánu v chemické komunikaci myšic rodu Apodemus
Obstová, Lucie ; Stopka, Pavel (vedoucí práce) ; Petrák, Jiří (oponent)
Tato práce se zabývá chemickou komunikací myšic rodu Apodemus se zaměřením na kaudální orgán - speciální mazovou žlázu na ventrální straně ocasu. Role kaudálního orgánu v chemické komunikaci je nejasná. K osvětlení funkce této mazové žlázy jsem se rozhodla využít metod 454 pyrosekvenování, proteomické analýzy a qPCR. Pomocí 454 pyrosekvenování jsem získala databázi transkripčně aktivních genů kaudálního orgánu. V proteomické analýze jsem se zaměřila na proteiny o molekulové hmotnosti 14-18kDa k ověření přítomnosti tvz. lipokalinů, proteinů účastnících se chemické komunikace. Pomocí qPCR jsem porovnávala relativní mRNA abundanci vybraných genů mezi jedinci opačného pohlaví. Provedeným výzkumem jsem zjistila, že je kaudální orgán aktivním orgánem a chemické komunikace by se mohl účastnit. Na úrovni mRNA jsem detekovala odlišné relativní mRNA abundance genů u samců a samic, které by mohly hrát roli v rozdílech vývinu kaudální orgánu mezi jedinci opačného pohlaví. Ze získaných výsledků jsem nakonec navrhla možné způsoby využití kaudálního orgánu v chemické komunikaci myšic rodu Apodemus. Klíčová slova: kaudální orgán, Apodemus, chemická komunikace, FABP5, Scd1
|
|
|
Cytochrome P-450: Study of structure and interactions using chemical modification, photo-initiated cross-linking and mass spectrometry
Ječmen, Tomáš ; Šulc, Miroslav (vedoucí práce) ; Petrák, Jiří (oponent) ; Šebela, Marek (oponent)
ABSTRAKT Systém oxygenas se smíšenou funkcí se v organismu podílí na biosyntéze endogenních a také metabolismu exogenních látek (např. léčiv nebo chemických prokarcinogenů). Substráty jsou biotransformovány terminálními oxygenasami systému - cytochromy P450 (P450). Katalytické vlastnosti některých jejich zástupců (např. studované izoformy 2B4) jsou pozměněny v přítomnosti redoxního partnera - cytochromu b5 (cyb5). Oba cytochromy jsou ukotveny hydrofobními doménami v lipidické membráně endoplasmatického retikula, zatímco jejich katalytické domény jsou exponovány do cytosolu buňky. K rozšíření současných znalostí o struktuře a interakcích studovaných cytochromů byly využity dva přístupy založené na kovalentním síťování aminokyselin v "nulové vzdálenosti" (angl. "zero-length cross-linking"): (1) chemické síťování činidlem 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl)carbodiimid (EDC) propojujícím ve vodném prostředí přístupné karboxylové skupiny s primárními aminy, a (2) síťování pomocí foto-labilního analogu methioninu (pMet), který se po aktivaci UV zářením může vázat na libovolnou aminokyselinu, a to v hydrofobním i hydrofilním prostředí. pMet byl do sekvence cyb5 inkorporován namísto methioninu během rekombinantní exprese proteinu v E. coli, která probíhala v limitním médiu obohaceném o aminokyselinový...
|
|
|
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...
|
|
|
Proteom nádorové buňky a studium změn po působení protinádorových léčiv
Tylečková, Jiřina ; Kovářová, Hana (vedoucí práce) ; Strnad, Miroslav (oponent) ; Petrák, Jiří (oponent)
Rakovina představuje velmi heterogenní skupinu onemocnění a výsledky v současnosti dostupné protinádorové léčby jsou vysoce variabilní s nedostatečnými počty vyléčených pacientů. Pro hledání a vývoj nových, selektivních a specifických, nádorových biomarkerů, které mohou být použity ke sledování stavu nemoci a terapie, se používá celá řada proteomických technik. S ohledem na výše zmíněné skutečnosti jsme se v této práci zaměřili na studium proteomu nádorových buněk a jeho změn po působení protinádorových léčiv se specifickým zaměřením na (a) odpověď ke konvenčním léčivům ze skupiny antracyklinů s přihlédnutím k jejich rozdílnému klinickému využití a (b) identifikaci nových terapeutických cílů v nádorových buňkách rezistentních k biologickým preparátům jako jsou inhibitory (b1) cyklin-dependentních kináz a (b2) Aurora kináz. V této studii jsme identifikovali několik klíčových aspektů, které se vztahovaly k účinkům daunorubicinu, doxorubicinu a mitoxantronu. Zaměřili jsme se na časné intervaly po působení léčiv, kdy je minimalizován vliv apoptózy, a nalezli jsme změny proteinů metabolických a celulárních procesů společné pro všechna tři léčiva. Podstatnější bylo pozorování signifikantních změn proteinů účastnících se tvorby metabolických a energetických prekurzorů, které byly specifické pro působení...
|
|
|
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...
|
|
| |
|
|
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...
|
|
|
Proteomika biologických tekutin
Jarkovská, Karla ; Kovářová, Hana (vedoucí práce) ; Petrák, Jiří (oponent) ; Ulčová-Gallová, Zdeňka (oponent)
Civilizační choroby se každým rokem stávají pro lidstvo větší hrozbou. Nejen, že ohrožují životy jedinců, neplodnost také ovlivní šance každého jedince na svou reprodukci. Srdeční choroby, rakovina a degenerativní choroby v současnosti celosvětově zapříčiňují většinu úmrtí, přičemž tato civilizační onemocnění obvykle potřebují delší období, aby se staly příčinou smrti. Sekretované proteiny mohou nést důležité informace o buňce, stejně jako o stavu tkání tvořených buňkami původu daného proteinu. Zároveň mohou být po těle šířeny prostřednictvím tělních tekutin, které lze v případě potřeby snadno získat pro podrobné studie. Tyto sekretované proteiny jsou stejně jako proteiny buněčné často předmětem zájmu proteomických studií a odhalení změn v hladinách jednotlivých proteinů nás může vést nejen k novým poznatkům ohledně molekulárních mechanismů chorob, proteinům použitelným jako terapeutické cíle, ale také k molekulám použitelným pro diagnostické a prognostické účely - biomarkerům. Na základě výše uvedených faktů bylo cílem tohoto výzkumu nalézt diferenčně exprimované proteiny, které by mohly: (a) charakterizovat lidskou folikulární tekutinu jakožto mikroprostředí dozrávajícího oocytu za účelem rozšíření znalostí o molekulární podstatě tohoto procesu a vylepšení technik asistované reprodukce; (b) být...
|
|
|
Proteomická analýza jaterního přetížení železem
Myslivcová, Denisa ; Petrák, Jiří (vedoucí práce) ; Kovářová, Hana (oponent) ; Hrkal, Zbyněk (oponent)
V našich experimentech jsme prokázali, že lidské jaterní buňky mění expresi proteinů v důsledku akutního toxického přetížení železem a následně v důsledku oxidativního stresu a že v játrech přetížených železem dochází ke změnám v močovinovém cyklu, metylačním cyklu, oxidaci mastných kyselin a metabolizmu cukrů. Dále jsme zjistili, že pro dědičnou hemochromatózu je typická odlišná jaterní exprese sarkozin dehydrogenázy, selenium binding proteinu 2, glutathion S-transferázy P1, karboxylesterázy 1 a thioredoxin-like proteinu 2. Identifikované proteiny v první a druhé studii přímo nebo nepřímo souvisejí s přetížením modelového organizmu železem. Jiné jsou spíše obecnou odpovědí buňky na stresové podmínky. Jsou to především PDI, enoláza, keratiny, HSP70, GST, GRP78/Bip a podjednotky proteazómu. Tyto proteiny patří mezi nejčastěji identifikované diferenciálně exprimované proteiny v proteomických studiích využívajících 2-DE (Petrak et al., 2008) a jejich expresní změny tedy nelze považovat za změny specifické pro metabolizmus železa či hemochromatózu. Výsledky naší studie nám poskytly nové informace nezbytné pro detailní molekulárních pochopení mechanizmů uplatňujících se v metabolizmu železa, které je podmínkou rozvoje nových postupů v prevenci i terapii onemocnění souvisejících s metabolizmem železa, především...
|
host ::
RSS.