|
|
Coevolution of cytokines from the interleukin 10 family and their receptors
Harazim, Markéta ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Rodina interleukinu 10 (FIL-10, family of interleukin 10) je důležitá skupina cytokinů regulující imunitní odpověď různého charakteru, od protizánětlivé odpovědi interleukinu (IL) 10, přes reakci regulující imunitní odpověď epitelech podrodiny IL-19, IL-20 a IL-24 k IL-22 a IL-26, které ovliňují imunitní odpověď při infekcích. Celá rodina je příbuzná interferonům (IFN), z nichž několik (interferony a v této studii také IFN ) je zařazováno do FIL-10 z důvodu funkčních aλ γ strukturních podobností s členy FIL-10. Interleukiny této rodiny používají k signalizaci několik podjednotek receptorů, které v různých kombinacích a při vazbě různých interleukinů vyvolávají rozdílnou imunitní odpověď. Proteiny FIL-10 jsou produkovány již v evolučně velmi starých organismech jako paryby, proto studie předpokládala, že koevoluce probíhající mezi cytokiny této rodiny a receptory je detekovatelná v sekvencích genů a následně jimi kódovaných proteinů. Pomocí statistických a strukturně biologických metod studie popisuje evoluční vztahy v rámci FIL-10 a ve skupině jejich receptorů, Zajímavé je rozštěpení IFN do sekvenčně nezávislých skupinγ ryb a ostatních. Zaznamenali jsme koevoluci mezi většinou studovaných interleukinů a jejich receptorů, s výjimkou některých ligandů IL10RB, nejšíře používaného receptorového řetězce...
|
|
|
Bioinformatic analysis of protein/DNA interactions
Božíková, Paulína ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Hašek, Jindřich (oponent)
V této práci jsme analyzovali lokální strukturu DNA páteře v DNA vázané v kom- plexech s proteiny a volné DNA, a závislost lokální struktury na typu párování a na sekvenci. Za tím účelem jsme analyzovali přibližně 1400 krystalových struktur DNA v komplexech s proteiny a více než 400 krystalových struktur DNA nevázané v komplexech s proteiny. Lokální konformace DNA byly klasifikovány do 38 tříd dinukleotidových konformerů ntC popsaných dříve (Svozil et al. Nucleic Acids Res. 2008), které byly dále sdruženy do 16 klastrů strukturní abecedy ntA, aby- chom redukovali počet analyzovaných proměnných. Strukturní třídy ntA dinu- kleotidů tvořících páry bazí v dvoušroubovicích DNA byly uspořádány do tzv. Asociačních matic tak, že řádky a sloupce matic jsou označeny třídami ntA právě vázaných dinukleotidů. Analyzovali jsme tři základní matice. Dvě pro dinukleotidy vázané pouze do Watson-Crickových párů v protein/DNA komplexech, respektive v samotných DNA. Třetí matice byla sestrojena pro dinukleotidy vázané i jinými než Watson-Crickovými páry. Asociační matice jsme rovněž zkoumali v závislosti na sekvenci přispívajících dinukleotidů. Provedené analýzy ukazují rozdíly ve struk- turním chování různých...
|
|
|
Modelling mechanical properties of RNA and DNA
Dršata, Tomáš ; Lankaš, Filip (vedoucí práce) ; Banáš, Pavel (oponent) ; Schneider, Bohdan (oponent)
Strukturní a mechanické vlastnosti nukleových kyselin hrají klíčovou roli v řadě biologických procesů i v oblasti nanotechnologií. Práce předkládá výsledky několika studií zaměřených na modelování těchto vlastností. Rozsáhlé simulace atomistické molekulové dynamiky (MD) jsou použity ke studiu strukturní dynamiky nukleových kyselin a k parametrizaci modelů jejich mechaniky. Používáme dva modely, které předpokládají deformační energii ve tvaru obecné kvadratické funkce vhodně zvolených vnitřních souřadnic, a liší se v úrovní rozlišení. První model je založen na popisu konformace na úrovni jednotlivých bází, zatímco druhý, hrubší model, je vhodný k popisu tuhosti vůči globálním deformacím v ohybu a celkové torzi. Tyto modely jsou využity ke studiu mechanických vlastností A-traktů v souvislosti s tvorbou smyček a lokalizací nukleosomů, k charakterizaci spřažených deformací v torzi a prodloužení helikální DNA a RNA, a k predikci změn ve vlastnostech poškozené DNA v souvislosti s procesem rozpoznání a oprav tohoto poškození. Kromě toho je představen návrh obecného modelu alosterických efektů v DNA, který je aplikován k predikci změn ve struktuře DNA způsobených vazbou ligandů do malého žlábku a...
|
|
|
Increasing affinity of Interferon gamma receptor 1 to Interferon gamma by combining molecular modeling and experimental methods
Mikulecký, Pavel ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Šulc, Miroslav (oponent) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Téměř ve všech dějích živých buněk hraje interakce mezi proteiny důležitou roli a funkce mnohých proteinů je závislá na jejich specifické interakci s ostatními biomolekulami. Pro vývoj molekul vhodných pro diagnostiku, medicínu a biotechnologie by bylo velmi přínosné, kdybychom měli k dispozici nástroje k ovlivňování interakcí mezi proteiny. Tato práce se zabývala specificitou interakcí mezi proteiny na modelovém příkladu receptoru 1 pro interferon gama (IFNgR1) a jeho přirozeném vazebném ligandu interferonu gama (IFNg), jehož funkce je důležitá pro přirozenou imunitu. Při hledání mutací proteinu IFNgR1, které by měly měnit jeho vazbu (zvýšit nebo snížit) k IFNg, byla použita počítačová in silico analýza dostupných krystalových struktur komplexu mezi IFNgR1 a IFNg. Záměny aminokyselin byly počítačově modelovány a jejich vliv na interakci byl počítán programem FoldX. Všechny varianty receptoru 1, které vyhovovaly kritériím výběru, byly produkovány v bakterii Escherichia coli, dále purifikovány, charakterizovány a jejich interakce byla změřena na přístroji SPR, jenž měří povrchovou rezonanci plazmonů (Surface Plasmon Resonance). První skupina variant IFNgR1 obsahovala mutace na interakčním rozhraní s IFNg. Z SPR měření vyplývá, že většina těchto variant vykazovala stejnou vazbu k IFNg jako nezměněný...
|
|
|
Molecular pathology of selected inherited hyperbilirubinemias
Šlachtová, Lenka ; Martásek, Pavel (vedoucí práce) ; Schneider, Bohdan (oponent) ; Králová, Jarmila (oponent)
SOUHRN Dědičné hyperbilirubinémie představují skupinu metabolických onemocnění, charakterizovaných zvýšenou hladinu celkového bilirubinu nebo jeho konjugované frakce v séru. Většina těchto hyperbilirubinémií je děděná autosomálně recesivně a jsou manifestovány zejména v mladém věku. Zvýšený bilirubin je zapříčiněn poruchami v některém z enzymů metabolické dráhy hemové degradace, ať už jeho konjugace (UGT1A1) nebo transportu (ABCC2, OATP1B1, OATP1B3). Všechny proteinové produkty těchto genů se účastní nejen eliminace bilirubinu, ale take různých dalších substrátů. Studie těchto protein mají tedy široký farmakogenomický vliv. Tato studie popisuje molekulární podstatu dědičných hyperbilirubinémií u kavkazské a romské populace, srovnává klinická a biochemická data s výsledky molekulární genetiky. Dále popisujeme vliv současného výskytu variant c.-3279T>G a g.175492_175493insTA na hladinu celkového sérového bilirubinu . Stanovili jsme vazebnou nerovnováhu obou variant lokalizovaných v promotorové oblasti genu UGT1A1. Zároveň jsme ověřili konzistenci populačních dat s výsledky v literature. Ve druhé studie jsme popsali vzácnou konjugovanou hyperbilirubinémii Dubin-Johnsonova typu u 7 romských rodin. Našli jsme novou variantu v ABCC2 genu NG_011798.1:c.[1013_1014delTG] a take dvojitý genetický defect - kombinaci...
|
|
|
Molecular basis of endothelial sysfunction: endothelial nitric oxide synthase and heme oxygenase 1 genetic variations
Král, Aleš ; Martásek, Pavel (vedoucí práce) ; Baxová, Alice (oponent) ; Schneider, Bohdan (oponent)
Endoteliální dysfunkce je patologický stav charakterizovaný narušenou rovnováhou mezi vazodilatačními a antitrombotickými mediátory a vazokonstriktivními a protrombotickými mediátory produkovanými cévním endotelem. Řada faktorů vede k narušení produkce nebo zvýšené konsumpci oxidu dusnatého (NO), produkovaného syntázami oxidu dusnatého (NOS), který je klíčovým mediátorem cévní homeostázy. Endoteliální dysfunkce představuje jeden z počátečních kroků v rozvoji aterosklerózy, chronického zánětlivého onemocnění cévní stěny. Inducibilní enzym hem oxygenáza 1 (HO-1) představuje jeden z hlavních buněčných obranných mechanismů proti zvýšenému oxidativnímu stresu a snížené dostupnosti NO, které jsou průvodními jevy endoteliální dysfunkce a aterosklerózy. Studovali jsme genetické determinanty endoteliální dysfunkce a aterosklerózy pomocí hodnocení vlivu G894T polymorfizmu endotelové NOS (eNOS) a (GT)n polymorfizmu promotoru HO-1 na rozsah a rizikový profil koronární aterosklerózy a jejich vývoje během hypolipidemické léčby. Dále jsme hledali genetické varianty v exonech 25 a 26 genu eNOS kódujících C-terminální část proteinu, která je považovaná za klíčovou pro správnou funkci enzymu a 3' nepřepisovanou oblast klíčovou pro stabilitu eNOS mRNA. Nenalezli jsme asociaci eNOS G894T polymorfizmu s rozsahem a...
|
|
|
Structure Analysis of Plant Bifunctional Nuclease TBN1
Kovaľ, Tomáš ; Dohnálek, Jan (vedoucí práce) ; Brynda, Jiří (oponent) ; Schneider, Bohdan (oponent)
Tato práce je věnována podrobné strukturní analýze rostlinné bifunkčnínukleázy TBN1, zástupci rostlinných nukleáz ze skupiny "plant nuklease I". TBN1 spolu s homologními nukleázemi z této rodiny hraje důležitou roli v životním cyklu rostlinných buněk. Tyto enzymy rovněž prokazují významné protinádorové účinky. Dva druhy TBN1 (divoký typ a N211D mutant) byly studovány. Byly analyzovány vlastnosti obou typů TBN1 v závislosti na složení roztoků, ve kterých byly rozpuštěny. Obě byly úspěšně vykrystalizovány. Struktury obou typů TBN1 byly řešeny pomocí rentgenové difrakce. Fázový problém byl vyřešen pomocí experimentálního fázování metodou MAD s použitím iontů zinku přirozeně přítomných v TBN1. Byly analyzovány strukturní vlastnosti TBN1 jako sekundární struktura, stavba aktivního mistra, vliv glykosylace a rozložení electrostatickeho potenciálu na povrchu. Na základě strukturních vlastností a srovnáním s podobnými proteiny byl navržen reakční mechanismus TBN1.
|
|
|
Studium receptoru dendritickych bunek DCL-1 pomocí technik NMR
Pospíšilová, Eliška ; Kavan, Daniel (vedoucí práce) ; Schneider, Bohdan (oponent)
(ČJ) Receptor DCL-1 (CD302) vyskytující se především na povrchu dendritických buněk je na základě sekvenční podobnosti zařazen do rodiny C-lektinových receptorů. Jelikož však jeho extracelulární doména postrádá jakékoli motivy pro vazbu sacharidových struktur v koordinaci s kationtem vápníku, lze předpokládat, že pokud bude sacharidové struktury vázat, nebude se tak dít klasickou cestou jako například u manosového receptoru nebo receptoru DEC-205. V rámci kolokalizace DCL-1 s F-aktinem se nabízí předpoklad, že hraje určitou roli v buněčné adhezi a migraci. Další předpokládanou funkcí DCL-1 je receptorem zprostředkovaná endocytóza a následné směrování do lysozomů. V posledních letech byl tento receptor také spojován s rozličnými patologickými stavy. Experimentální část této práce lze rozdělit do tří úrovní. V první fázi proběhla produkce proteinového konstruktu založeného na extracelulární doméně DCL-1 v M9 minimálním médiu, kde byl přítomen jako jediný zdroj dusíku 15 NH4Cl a jediný zdroj uhlíku 13 C glukóza. Tímto byl získán 15 N a 13 C značený protein, který byl použit pro NMR měření. Druhá část práce se zabývá vyhodnocením NMR spekter, která umožnila přiřazení frekvencí atomům peptidové páteře i alifatických postranních řetězců aminokyselin. Na základě informace o chemických posunech jader...
|
|
|
Studium receptor-ligandového páru NKR-P1F a Clrg
Kotýnková, Kristýna ; Man, Petr (vedoucí práce) ; Schneider, Bohdan (oponent)
Studim receptor - ligandového páru NKR-P1F a Clrg Myší receptor - ligandový pár NKR-P1F a Clrg je důležitou součástí receptorového "zipu", který vzniká při kontaktu mezi NK buňkou a cílovou buňkou. Tento pár představuje jeden z příkladů nedávno objevených interakcí typu lektin-lektin, které jsou důležité při rozpoznání u mnoha imunocytů. Za účelem studia struktury těchto proteinů a jejich vzájemné interakce byly připraveny vektory pET-30a(+) pro bakteriální expresi. Tyto vektory kódovaly části extracelulárních domén obou proteinů. Po indukci IPTG byly proteiny produkovány ve formě inkluzních tělísek, ze kterých byly renaturovány in vitro. Renaturované proteiny byly purifikovány kombinací ionexové a gelové chromatografie. Konstrukt pro protein NKR-P1F poskytoval při použití standardních renaturačních protokolů pouze malé výtěžky solubilního proteinu, a navíc vyvstaly problémy s reprodukovatelností výsledků renaturace. V případě Clrg nebyly standardní postupy skládání úspěšné. Kvůli tomu bylo přistoupeno k mutaci lichého cysteinu, který nezapadal do obvyklého vzoru pro tyto receptory. Cystein byl mutován na serin a produkt výsledného C148S konstruktu již bylo možnorenaturovat in vitro. Dále bylo zjištěno, že přídavek (benzyldimethylamonnia)propansulfonátu do renaturačního pufru zvyšuje výtěžek solubilního...
|
|
| |
host ::
RSS.