|
|
Import proteinů do mitochondrií.
Drašnarová, Zuzana ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Pyrih, Jan (oponent)
Většina mitochondriálních proteinů je syntetizována v cytoplasmě a poté musí být dopravena do vnější a vnitřní membrány nebo do mezimembránového prostoru a matrix. K transportu všech proteinů přes vnější membránu slouží TOM komplex. Odtud se osud jednotlivých populací proteinů liší: (i) sbalení β-barelových proteinů ve vnější membráně zprostředkovávají proteiny SAM komplexu, (ii) proteiny mezimembránového prostoru jsou po průchodu TOM komplexem zachyceny pomocí tzv. MIA dráhy, (iii) mitochondriální přenašeče vnitřní membrány vyžadují TIM22 a nakonec (iv) matrixové proteiny s částí proteinů vnitřní membrány jsou přeneseny komplexem TIM23. Zatímco transport přes vnější membránu nevyžaduje zdroj energie, přechod proteinů přes vnitřní mitochondriální membránu je závislý na ATP spotřebovaném mtHsp70 v rámci PAM komplexu a/nebo na membránovém potenciálu. Transportované proteiny mají targetovací sekvence, které jsou nutné pro rozpoznání transportovaného proteinu receptorovým proteinem na vnější membráně. Klíčová slova: import, protein, mitochondrie, translokáza, membrána, matrix, mezimembránový prostor
|
|
|
Manipulace intracelulárních patogenů s buněčným transportem hostitelské buňky.
Petrů, Markéta ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Pyrih, Jan (oponent)
Mnoho intracelulárních jednobuněčných organismů patří mezi medicínsky významné patogeny člověka. Předmětem této práce budou vybraní parazité - Chlamydia spp., Legionella pneumophila, Trypanosoma cruzi a Toxoplasma gondii - a jejich interakce s vezikulárním transportem hostitelské buňky. Jsou zde popsány základní dráhy vezikulárního transportu a jeho důležité molekuly. Dále pak efektorové proteiny patogenů, které s popsanými molekulami interagují. Zvláštní kapitola je věnována fenoménu mimetování SNARE proteinů bakteriemi. Závěrem je uvedena kapitola o SNARE homologu L. pneumophila, který byl nalezen v naší laboratoři a který je předmětem mojí výzkumné práce.
|
|
| |
|
|
Metabolismus železa u améb
Glavanakovová, Marie ; Šuťák, Róbert (vedoucí práce) ; Pyrih, Jan (oponent)
Feritiny jsou proteiny s komplexní strukturou důležité pro skladování a detoxifikaci iontů železa. Typicky jsou lokalizovány v cytoplazmě buněk; nicméně byly identifikovány i v mitochondriích a chloroplastech. Feritiny jsou rozšířeny napříč organismy, ale nejsou běžné u nefotosyntetizujících protist. Z tohoto důvodu je překvapivá přítomnost genu pro feritin v genomu volně žijící améby Naegleria gruberi. Bioinformatická analýza potvrzuje jeho zařazení mezi eukaryotické feritiny. Protein byl lokalizován v mitochondriích N. gruberi pomocí protilátek vytvořených v laboratorním potkanovi. Nativní exprimovaný rekombinantní protein bez mitochondriální presekvence byl použit pro in vitro pokusy. Podařilo se nám prokázat pomocí růstových experimentů, že je exprese feritinu závislá na koncentraci iontů železa v médiu; nicméně přímo prokázat schopnost vazby iontů železa in vitro se nám nepodařilo. Funkce feritinu N. gruberi je tedy pravděpodobně spjatá s metabolismem železa. Vedlejší experimenty se zabývaly dalším proteinem patřícím do rodiny feritinů - Dps proteinem u Acanthamoeba castellanii. I přes úspěšné vytvoření protilátek jsme nedokázali tento protein detekovat v celkovém lyzátu ani ve frakcích acanthamoeb, a to ani po navození stresových podmínek.
|
|
| |
|
|
Metabolismus železa u parazitického prvoka Trypanosoma brucei
Krejbichová, Lucie ; Mach, Jan (vedoucí práce) ; Pyrih, Jan (oponent)
Trypanosoma brucei je parazitický organismus, který se nejčastěji vyskytuje v oblasti subsaharské Afriky a způsobuje spavou nemoc u člověka a onemocnění u zvířat. Na svého definitního savčího hostitele (člověka) je přenášen krevsajícími mouchami tse-tse (Glossina). Během svého složitého životního cyklu, kdy se vyskytuje v odlišných prostředích, prochází morfologickými a metabolickými změnami. Železo je důležitým prvkem pro všechny živé organismy, a tedy i pro Trypanosomy. Vzhledem k tomu, že jsou Trypanosomy závislé na příjmu železa z hostitele či přenašeče, hraje tento kov roli ve vztahu mezi parazitem a jeho hostitelem. Trypanosomy využívají železo v metabolických dějích, ať už se jedná o energetický metabolismus, respiraci, syntézu nukleových kyselin, detoxifikaci a buněčnou homeostázu. Je důležitým prvkem esenciálních drah tvorby takzvaných železo-sirných klastrů, které fungují jako kofaktory řady enzymů figurujících ve výše zmíněných procesech. Pochopení metabolismu železa v buňce může pomoci při vývoji nových léčiv a příkladem mohou být takzvané železné chelátory.
|
|
|
Studium nově objeveného proteinu GL50803_16424 u Giardia intestinalis.
Pelc, Josef ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Pyrih, Jan (oponent)
Anaerobní jednobuněčný eukaryotický organismus Giardia intestinalis je celosvětově rozšířený střevní parazit člověka a zvířat. Způsobované onemocnění giardióza je jednou z nejčastějších parazitárních infekcí ve vyspělých částech světa. G. intestinalis je také zajímavá svými unikátními buněčnými znaky. Jedním z nich je přítomnost mitosomů, speciálních organel odvozených od mitochondrií. Podobně jako mitochondrie je mitosom ohraničen dvěma membránami a má stejný způsob transportu proteinů. Nicméně mitosom nemá vlastní genom a doposud je známá pouze jedna mitosomální metabolická dráha - syntéza železo-sirných klastrů. Za použití in vivo enzymatického značení bylo identifikováno několik nových mitosomálních proteinů včetně GL50803_16424. Naši pozornost upoutal protein GL50803_16424 tím, že interagoval s proteiny všech mitosomálních subkompartmentů: vnější membránou, vnitřní membránou a matrix. Navíc exprese proteinu GL50803_16424 značeného HA tagem vedla k tvorbě neobvyklých struktur v blízkosti mitosomů, které nebyly dříve pozorovány. Bioinformatické přístupy ukázaly, že GL50803_16424 má doménu podobnou "myelodysplasia-myeloid leukemia factor 1-interacting protein". Naše data z hmotnostní spektrometrie ukazují, že protein GL50803_16424 interaguje s proteiny endoplazmatického retikula a mitosomu. Úzké...
|
|
|
Metabolismus mědi u Naegleria gruberi
Ženíšková, Kateřina ; Šuťák, Róbert (vedoucí práce) ; Pyrih, Jan (oponent)
Měď je důležitý stopový prvek esenciální pro všechny organismy. Ve formě kofaktoru se účastní klíčových biochemických reakcí. Zprostředkovává například přenos elektronu v komplexu IV v rámci dýchacího řetězce, ve formě kofaktoru superoxiddismutasi se účastní detoxifikace hydroxylových radikálů a participuje na příjmu iontů železa do buňky. Homeostáze iontů mědi musí být přísně regulována, aby bylo zabráněno jejich akumulaci v organismu. Nadbytek těchto iontů je totiž vysoce toxický a může vést až k buněčné smrti. Ionty mědi se podílejí na vzniku hydroxylových radikálů, nebezpečných zástupců reaktivních forem kyslíku poškozujících strukturu lipidů, proteinů a DNA. Mnohé studie také ukazují důležitou roli iontů mědi při virulenci, kdy je těmito ionty indukovaná imunitní odpověď napadeného hostitele. Vliv dostupnosti mědi na metabolismus byl studován na organismu Naegleria gruberi. Osekvenovaný genom tohoto organismu odhaluje, že metabolické dráhy N. gruberi jsou velmi univerzální. Možná flexibilita metabolismu tohoto organismu, v souvislosti s dostupností mědi, byla v této práci potvrzena proteomickou analýzou a měřením aktivity respiračního řetězce. Byla také potvrzena závislost příjmu iontů železa na mědi. Druhá část této práce se zabývala studiem proteinu CutC. Tento protein se řadí do skupiny...
|
|
| |
|
|
Struktura a funkce mitochondriálního sekretinu.
Klápšťová, Veronika ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Pyrih, Jan (oponent)
Sekreční systém typu II (T2SS) je jedním ze sekrečních systémů, pomocí nichž gramnegativní bakterie transportují některé ze svých proteinů přes vnější membránu. Vlastní přechod přes membránu je zprostředkován pórem tvořeným několika kopiemi proteinu zvaného GspD neboli sekretin. Ten byl objeven spolu se třemi dalšími podjednotkami T2SS v genomu některých prvoků, například u Naegleria gruberi, Andalucia godoyi, Reclinomonas americana, Neovahlkampfia damariscottae či u dvou zástupců rodu Malawimonas. Bylo zjištěno, že tyto proteiny lokalizují do mitochondrie. Pokud by byla zachována původní funkce i orientace T2SS, jednalo by se o naprosto unikátní systém, neboť export proteinů z mitochondrií doposud nebyl popsán. Sekretin je zcela esenciální podjednotkou T2SS, která neplní pouze roli pasivního membránového kanálu, ale účastní se aktivně i rozpoznávání substrátu. Studium eukaryotického sekretinu by tedy mohlo přinést cenné poznatky o funkci mitochondriálního T2SS. Experimentální část této diplomové práce se proto zaměřuje na charakterizaci eukaryotického GspD, zabývá se skládáním sekretinového kanálu v bakteriích a umělých membránách, popisem jeho interakcí s dalšími podjednotkami a mechanismem importu sekretinového monomeru do mitochondrií.
|
host ::
RSS.