|
|
Role cytoskeletu v buněčné chiralitě
Jandjuková, Anna ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Soukup, Vladimír (oponent)
Cytoskelet je jednou z klíčových struktur uvnitř buňky. Mezi cytoskelet se řadí mikrofilamenta, mikrotubuly, intermediální filamenta a nově i septiny. Cytoskeletální sítě zajišťují vnitrobuněčný transport, buněčný pohyb, buněčné dělení a oporu buňky. Chirální objekt je takový, který není totožný se svým zrcadlovým obrazem. Pojem chiralita se nejčastěji používá k popisu chemických molekul. Buňky živých organismů jsou tvořeny molekulami, které jsou většinou chirální. V posledních letech byla pozorována buněčná chiralita, na které se nejspíš cytoskelet podílí. Chiralitou buňky se rozumí tvar buňky, pozice organel, ustálený pohyb buněk a směřovaný růst buněčné kultury. Nejnovější poznatky poukazují na pravděpodobný vliv chirality buňky na vznik pravo-levé asymetrie tělního plánu v průběhu embryonálního vývoje živočichů. Práce shrnuje dosavadní poznatky týkající se role cytoskeletu v ustanovení buněčné chirality a pravděpodobné souvislosti se vznikem pravo-levé asymetrie v průběhu embryonálního vývoje. Klíčová slova Chiralita buňky, cytoskelet, embryonální vývoj
|
|
|
Savčí septiny v buněčných procesech
Hrbáč, Patrik ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Zelená, Marie (oponent)
Septiny jsou cytoskeletární GTP vazebné proteiny s unikátními vlastnostmi. Vyskytují se od jednobuněčných eukaryot až po savce s výjimkou vyšších rostlin. Napříč organismy mají septiny dobře konzervovanou strukturu i funkci. V buňkách jsou septiny lokalizovány v cytoplazmě, kde jsou schopné tvořit filamenta a struktury vyššího řádu. Mimoto interagují s buněčnými membránami, aktinovými filamenty, mikrotubuly a množstvím různorodých proteinů. Změny v expresi septinů se často projeví poruchami rozličných buněčných procesů a jsou tak spjaty s různými nemocemi. Kvůli tomu se nabízí pro savčí septiny možnost klinického využití. Se stále rostoucím počtem rolí v buňce se septinům dostává nemalé pozornosti a poznatky o nich rostou závratným tempem. V této rešerši se pokusím shrnout co největší množství informací o struktuře, skladbě, funkci a praktickém využití savčích septinů.
|
|
|
Intermediate filaments in mammalian cell motility
Čermáková, Kateřina ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Pelantová, Markéta (oponent)
Buněčná migrace hraje klíčovou roli ve formování a udržování mnohobuněčného savčího těla. Podílí se na tak zásadních jevech, jakými jsou embryonální vývoj, obnova tkání nebo imunitní odpověď. Jedná se o komplexní děj, zahrnující celou škálu procesů, včetně příslušné signalisace. Narušení těchto procesů se může manifestovat širokou škálou patologických stavů, od narušeného hojení ran až po nádorovou invasivitu, proto jsou děje provázející migraci cílem výzkumu mnoha týmů. Migrace buněk je závislá na cytoskeletu, který je v migrujících buňkách zásadně přestavován a neustále přizpůsobován pohybu. Tato práce si klade za cíl shrnout poznatky o úloze středních filament v migraci savčích buněk. Jedná se o nejméně probádaný cytoskeletární systém v tomto kontextu. Cytoplasmatická i jaderná střední filamenta, díky svým unikátním mechanoelastickým vlastnostem, významně ovlivňují mechaniku buňky. Poskytují jí fyzickou ochranu před silami, působícími při migraci skrze stísněné prostory komplexního mezibuněčného prostředí. Zároveň ovlivňují a usměrňují kontraktilitu aktomyosinové sítě, jež je hnacím motorem buněčného pohybu, a dále se podílí na zásadních krocích migrace, jakými jsou polarisace, přichycení buněk k okolním povrchům nebo navigace skrze spletité extracelulární prostředí.
|
|
|
Vesicular roles of Arp2/3 nucleation-promoting factors
Dostál, Vojtěch ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent) ; Befekadu, Asfaw (oponent)
F-aktin hraje klíčovou roli v různých aspektech vezikulárního transportu, jako je deformace membrány, tvorba tubulů a pohyb. Větvení F-aktinu je zajištěno komplexem Arp2/3, ten však musí být nejprve aktivován prostřednictvím tzv. nukleaci podporujících faktorů (NPF). Tyto faktory rozhodují o tom, kdy a kde by mělo dojít k tvorbě větveného F-aktinu na vnitřních membránách. Cílem této disertační práce je přispět k pochopení mechanismů, které řídí lokalizaci a aktivaci NPF v buňkách, především s důrazem na fosfoinositidové složení membrán váčků. Mé výsledky ukazují, že jeden z NPF, tzv. komplex WASH, není pro svou vazbu na membránu zcela odkázán na komplex retromeru, jak se původně předpokládalo. Komplex WASH se na membránu váže také pomocí své vlastní podjednotky SWIP. Kromě toho přináším nové informace o funkci komplexu WASH na lysosomech. Dále se věnuji funkci NPF známého jako WHAMM v kompartmentu ERGIC. Demonstruji, že schopnost proteinu WHAMM tvořit zde membránové tubuly závisí na přítomnosti myotubularinu 9. Práce jako celek přináší nové informace o procesech na rozhraní mezi aktinovým cytoskeletem a vnitrobuněčným membránovým systémem.
|
|
|
The role of anillin in the growth cone of neurons
Tomášová, Štěpánka ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Vinopal, Stanislav (oponent)
Axony nově vznikajících neuronů se musí během embryonálního vývoje správně propojit, aby vytvořily fungující neurální síť. Pro tento účel slouží růstový kónus, vysoce dynamická struktura na konci rostoucích axonů, která zajišťuje navigaci i samotný pohyb. Pro správné hledání cesty je nutná komunikace mezi aktinem a mikrotubuly. Přesný mechanismus takové kooperace však dosud není objasněn. Tato diplomová práce studuje možnou roli proteinu anillinu v tomto procesu. Anillin byl studován ve dvou lidských buněčných liních. V SH-SY5Y neuroblastomové linii byla provedena transgenní overexprese a siRNA knock-down. Zvýšení exprese anillinu v SH-SY5Y buňkách vedlo k vzniku poškozených neuritů, zatímco buňky se sníženou expresí tvořily méně neuritů. Dále byly studovány neurony diferencované z lidských iPSC (indukované pluripotentní kmenové buňky), ve kterých se exprimuje endogenní fluorescenčně značený anillin. Zde byly pozorovány lokální dynamické shluky anillinu na bázi dynamických výběžků diferencujících se neuronů. Shluky se objevovaly zejména během migrace, iniciace nových neuritů, ale také v čerstvě vzniklých růstových kónech. Tyto výsledky nasvědčují tomu, že anillin hraje roli v zakládání neuritů lidských neuronů. Pro odhalení přesné funkce anillinu v těchto buňkách bude třeba další práce.
|
|
|
Role of NAV3 in glioblastoma cells invasiveness
Legátová, Anna ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Libusová, Lenka (oponent)
Invazivita nádorových buněk a tvorba metastáz je hlavním důvodem, proč mají nádorová onemocnění velmi závažný dopad. Proto je vývoj léků (tzv. migrastatik), které cílí právě na tyto procesy a tím omezují šíření buněk z primárního nádoru, pro zmírnění závažných komplikací velmi důležitý. Pro vývoj migrastatik je však nezbytně nutné pochopit molekulární mechanismy, které buněčnou migraci ovlivňují. Cytoskeletální struktury zastávají nenahraditelnou roli v buněčné migraci, a mohou tak sloužit jako jedny z potenciálních cílů migrastatické léčby. Tato práce se věnuje Neuron navigátoru 3 (NAV3), proteinu, který se váže na + konce mikrotubulů (MT), podílí se na jejich stabilizaci a dokáže zprostředkovat komunikaci mezi nimi a aktinovou sítí. Tato funkce je důležitá pro směřování MT do prodlužujících se axonů, čímž se zajišťuje jejich správný růst, který je fyziologicky nezbytný pro vývoj mozku. Výsledky této práce naznačují, že NAV3 může působit jako pronádorový faktor, který lokalizuje nejen na + konce MT i do buněčných výběžků a jeho přítomnost pomáhá glioblastomovým buňkám se rozpínat a zvyšovat jejich invazivní potenciál. Klíčová slova: neuronový navigátor 3, mikrotubuly, nádory, invazivita, cytoskelet
|
|
|
The role of the WASH complex in endolysosomal homeostasis
Beránková, Pavla ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Rösel, Daniel (oponent)
WASH (WASP and SCAR homologue) komplex je nukleační faktor pro aktin, který je nezbytný pro třídění karga v endosomech. Pokud dojde ke ztrátě WASH komplexu, náklad procházející endosomy ztrácí správnou lokalizaci a dochází ke kolapsu endolysosomálního systému. V této práci používáme vysokorychlostní sledování váčků a záchranu chybějícího WASH komplexu v reálném čase tak, abychom otestovali efekt jeho ztráty na homeostázu endolysosomálního systému. Zjistili jsme, že v buňkách s geneticky vyřazenými podjednotkami WASH komplexu dochází ke vzniku velkých vakuol podobných lysosomům. Zároveň ale záchranné experimenty nepotvrdily přímou roli WASH komplexu na vakuolách během toho, kdy se vakuoly vytrácely. Souhrnně naše data naznačují, že tvorba vakuol v buňkách s vyřazeným WASH komplexem je spíše druhotný proces, který je na WASH komplexu závislý pouze nepřímo.
|
|
|
Cytoskeletal orchestration of early mammalian development
Novotný, Jan ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Mašek, Jan (oponent)
Struktury cytoskeletu hrají klíčovou úlohu v raném savčím embryonálním vývoji. Mnohé práce ukázaly, že mikrotubuly, intermediární filamenta i aktinová mikrofilamenta jsou důležitým strukturním i funkčním prvkem všech hlavních událostí časné preimplantační ontogenese. Během procesu polarizace se mikroklky vyztužené svazky aktinových filament přesouvají k jednomu pólu blastomery. Další významné změny prodělávají složky cytoskeletu v období kompakce embrya. Buňky adherují k okolním, zplošťují se díky kontrakcím komplexů aktinu a myosinu nebo tvorbě mezibuněčných spojů. Blastomery také vytváří filopodia, výběžky plasmatické membrány obsahující aktinová filamenta. Tyto struktury jsou zmiňovány pro svou úlohu v přibližování povrchů blastomer během embryonální kompakce nebo možnou roli v mezibuněčné signalizaci. Prvním procesem specifikace v raném savčím vývoji je rozlišení mezi zevními buňkami moruly, které se stávají presumptivním trofektodermem a vnitřními buňkami, budoucí vnitřní buněčnou masou embrya. Proteiny i struktury cytoskeletu jsou asymetricky distribuovány mezi tyto dvě buněčné populace a pomáhají tak určit vývojový osud každé blastomery. Tato práce si klade za cíl shrnout úlohy cytoskeletu v polarizaci blastomer, kompakci embrya a specifikaci vnitřní a zevní buněčné populace v průběhu...
|
|
|
Role cytoskeletu při pohybu a navádění růstového kužele
Olekšák, Adam ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Weissová, Romana (oponent)
Růstový kužel je dynamickou strukturou na konci rostoucích neuritů, sloužící k navigaci jejich pohybu díky sledování gradientu atraktivních a repulsivních molekul v okolí nervové buňky. Klíčovou roli v pohybu růstového kužele zastává cytoskelet. Mikrotubuly a mikrofilamenta působí na plazmatickou membránu i podklad, na kterém neuron roste a umožňují jeho pohyb a tím i růst neuritů. Mikrofilamenta, která jsou více dynamická, než mikrotubuly, se nacházejí především na periferii růstového kužele a svou polymerací a depolymerací zajišťují dynamickou tvorbu filopodií růstového kužele, pomocí kterých neuron může získávat informace o svém okolí. Neurity také vytváří adheze k podkladu, na kterém buňka roste. Adheze umožňují dopředný růst neuritů. Směr, načasování a rychlost růstu neuritů reguluje řada proteinů, které asociují s mikrofilamenty. Podél mikrofilament do periferie růstového kužele pronikají mikrotubuly za pomoci motorových proteinů a proteinů, které propojují F-aktin s mikrotubuly. Ty jsou nezbytné pro snížení dynamiky růstového kužele, jeho zatáčení, transport váčků a přeměnu růstového kužele v další úsek rostoucího neuritu. Také dynamika a pohyb mikrotubulů jsou regulovány na řadě úrovní. Předmětem této práce je představit, jak v růstovém kuželu mikrotubuly a mikrofilamenta působí, a jak je...
|
|
|
Regulation of epithelial plasticity by ERK1 and ERK2 isoforms
Rasl, Jan ; Vomastek, Tomáš (vedoucí práce) ; Rösel, Daniel (oponent) ; Libusová, Lenka (oponent)
Evolučně konzervovaná signální kaskáda ERK se skládá se ze tří hierarchicky uspořádaných proteinkináz Raf, MEK a ERK. V rámci této dráhy je signál přenášen sérií sekvenčních fosforylací vedoucích od Raf přes MEK až k ERK. Dráha ERK je aktivována různými extracelulárními signály a v reakci na ně zprostředkovává mnoho buněčných procesů včetně proliferace, diferenciace, apoptózy, migrace nebo epiteliální plasticity. V případě, že není správně regulována, může signální dráha ERK způsobit řadu patologických jevů včetně vzniku nádorového bujení a jeho metastatického rozsevu. Zatímco mechanismy, které se podílí na přenosu signálu dráhou ERK jsou poměrně dobře prostudovány, velmi málo víme o tom, jakým způsobem se na buněčné signalizaci podílí dvě vysoce homologní efektorové proteinkinázy ERK1 a ERK2. Tato práce se věnuje vlivu zvýšené exprese izoforem ERK1 a ERK2 na morfologii a funkční změny epiteliálních MDCK buněk. Zjistili jsme, že pouze zvýšená exprese izoformy ERK2, ale nikoliv ERK1, je schopna významně změnit morfologii MDCK buněk. Buňky exprimující ERK1 i ERK2 byly schopny vytvářet mezibuněčné spoje a mnohobuněčné klastry, nicméně zvýšená exprese izoformy ERK2 narušila kubický tvar buněk. Buňky se zvýšenou expresí izoformy ERK2 byly ploché, kupolovité a měly sníženou výšku mezibuněčných spojů....
|
host ::
RSS.