|
|
Capturing chromatin-associated proteins in nucleosomal context
Koutná, Eliška ; Veverka, Václav (vedoucí práce) ; Hlouchová, Klára (oponent) ; Bařinka, Cyril (oponent)
| 11 ABSTRAKT Eukaryotická DNA je v buněčném jádře ovinutá okolo histonových oktamerů, a tímto způsobem uložena ve formě nukleosomů. Tyto základní jednotky chromatinu poskytují vazebné rozhraní skrze DNA a N-koncové části histonů, které podléhají kovalentním posttranslačním modifikacím, jež v kombinaci s modifikacemi DNA definují epigenetický kód. Eukaryotická transkripce závisí na těchto specifických histonových modifikacích - jejich rozpoznávání chromatinovými reader proteiny spouští složité procesy, které spoléhají na koordinovanou asociaci transkripčních regulačních faktorů. Ačkoli různé typy modifikací konkrétního histonového residua často vedou k rozdílným funkčním důsledkům, není zcela jasné, jak jsou rozlišovány na molekulární úrovni. Kromě toho, význam vnitřně neuspořádaných oblastí mimo specializované reader domény pro vazbu na nukleosomy je dosud prozkoumán jen málo. Hlavní pozornost v této práci je věnována transkripčnímu koaktivátoru LEDGF/p75, který je schopen číst histonovou značku H3K36me2/3, a iniciačnímu transkripčnímu faktoru Sox2. Pomocí strukturně biologických a biofyzikálních technik je zkoumána interakce LEDGF a Sox2 s nukleosomy, přičemž jsou popsána specifika jejich vnitřně neuspořádaných motivů interagujících s DNA. Dvě cryo- EM struktury LEDGF vázaného na nukleosom...
|
|
|
Roles of histone H3 lysine methylation in the gene expression regulation
Čizmazia, Viliam ; Veverka, Václav (vedoucí práce) ; Ormsby, Tereza (oponent)
Viliam Čizmazia Role lysinových metylací histonu H3 v regulaci genové exprese Abstrakt Post-translačné modifikácie histónov hrajú kľúčové role v epigenetickej regulácii architektúry chromatínu a taktiež rôznych bunkových funkcií. Môžu jednak priamo sprostredkúvať interakcie medzi DNA a histónmi, ale taktiež fungujú ako chemický signál pre väzbu špecifických "reader" proteínov. Konkrétnym typom týchto modifikácii je metylácia na lyzíne, ktorá značí rozličné po- zície na terminálnom aj globulárnom regióne histónov a je v nej obsiahnutá informácia pre regu- láciu procesov súvisiacich s DNA zahŕňajúc transkripciu génov. Distribúcie jednotlivých typov lyzínových metylácii sú regulované špecifickými metyltransferázami (writers) a im antagonistic- kými demetylázami (erasers). Ich deregulácia úzko súvisí s ochoreniami ako sú napríklad vývo- jové vady či isté typy rakoviny a sú teda populárnymi cieľmi pre vývoj inhibítorov. Táto práca zahŕňa popis kľúčových hráčov a taktiež mechanizmov, ktorými sa táto histónová značka depo- nuje, príslušné genómové distribúcie a vysoko kontextuálnymi rolami pri procesoch súvisiacich s transkripciou. Okrem toho vyzdvihuje dôležitosť a potrebu štruktúrnych štúdii, ktoré výrazne na- pomáhajú porozumieť detailom za regulovanou aktivitou proteínov účastných pri modifikácii his- tónov a...
|
|
|
Modulation of the STING signaling pathway
Vaneková, Lenka ; Veverka, Václav (vedoucí práce) ; Hirsch, Ivan (oponent) ; Dobeš, Jan (oponent)
cGAS-STING signální dráha hraje klíčovou roli v imunitní obraně hostitele proti různým patologiím včetně autoimunitních a autozánětlivých onemocnění, rakoviny, senescenci a patogenních infekcí, a to jak bakteriálních, tak virových (např. virus hepatitidy B (HBV)). Infekce virem HBV může vyústit buď v akutní či chronickou formu (CHB) s širokým rozsahem imunitních invazivních mechanismů vedoucích až k jaterní cirhóze, steatóze nebo hepatocelulárnímu karcinomu. V současné době jsou schváleny dvě CHB terapie, z nichž obě zřídka vedou k úplnému vyléčení a často vyžadují celoživotní aplikaci. Vývoj a validace nových CHB terapeutik závisí na výběru vhodného in vivo modelu. Hlavním cílem této práce bylo vyvinout CHB myší model vhodný pro robustní preklinické testování nových terapeutik založený na hydrodynamické injekci. Byly porovnávány dva transportní systémy, adeno-asociovaný plazmidový vektor (pAAV) a minikruhový konstrukt kódující HBV genomy dvou genotypů (A nebo D) se zavedenou bodovou mutací ve START kodonu polymerázy u dvou imunokompetentních myších kmenů, C57Bl/6 a C3H/HeN. Přetrvávající exprese virových antigenů byla pozorována pouze u myšího kmene C3H/HeN při použití pAAV konstruktu kódujícího HBV genom genotypu A se zavedenou bodovou mutací T2308C ve START kodonu polymerázy bránící tvorbě...
|
|
|
Strukturní charakterizace interakcí podjednotek GBAF chromatin remodelujícího komplexu
Naušová, Karolína ; Veverka, Václav (vedoucí práce) ; Rozbeský, Daniel (oponent)
Epigenetika je vědní obor zabývající se studiem dědičných změn fenotypu, které nejsou zapříčiněny změnou sekvence DNA. Mezi hlavní mechanismy tohoto podoboru genetiky se řadí mimo jiné i remodelace chromatinu zprostředkovaná ATP- dependentními chromatin remodelujícími komplexy, které mají zásadní vliv na expresi genů, a tím i chod organismu. Savčí variantou ATP-dependentního chromatin remodelujícího komplexu SWI/SNF je BAF komplex, který se může podílet jak na aktivaci, tak i na represi genové exprese. Rozeznávány jsou celkem 3 hlavní varianty tohoto komplexu, mezi které se řadí i nekanonický BAF, známý také jako "GLTSCR1 podjednotku obsahující BAF, GBAF". Každý komplex je složen z až 15 podjednotek, z nichž některé jsou specifické pouze pro jednu z variant komplexu. Mutace v genech kódující tyto komplexy vedou k řadě genetických poruch nebo k rozvoji rakovinného bujení. Nekanonický BAF obsahuje specifické proteinové podjednotky BRD9 (z angl. Bromodomain containing protein 9), GLTSCR1 (z angl. Glioma tumor suppressor candidate region 1) nebo GLTSCR1L (z angl. GLTSCR1-like), bez kterých není schopen vzniku. Přestože přesná funkce GBAF komplexu nebyla doposud objasněna, bývá často spojován se synoviálním sarkomem či rhabdoidním tumorem. V těchto nádorových buňkách je narušena funkce dvou ze tří BAF...
|
|
|
Podrobná charakterizace interakce mezi LEDGF/p75 a MeCP2
Naušová, Karolína ; Veverka, Václav (vedoucí práce) ; Hrabal, Richard (oponent)
Epigenetika je vědní obor zabývající se studiem dědičných změn fenotypu, které nejsou způsobeny změnou v sekvenci DNA. Mezi hlavní epigenetické mechanismy spadá kovalentní modifikace DNA, zejména methylace, modifikace histonů a s tím spojená modifikace chromatinu, a RNA interference. Tyto mechanismy se mohou uplatnit během řady procesů, od transkripce až po translaci. LEDGF/p75, z angl. Lens epithelium-derived growth factor, je všudypřítomný protein lidského těla považovaný za transkripční koaktivátor upregulovaný za stresových podmínek. Skládá se z několika domén, z nichž na svém N-konci obsahuje PWWP doménu, která je schopna vázat di- a trimethylovaný lysin 36 na histonu 3 - tedy epigenetickou značku transkripčně aktivního chromatinu. Mezi jeho interakční partnery patří například HIV integráza, MLL1-MENIN komplex nebo protein MeCP2. Kratší izoformou tohoto proteinu je LEDGF/p52 sdílící s LEDGF/p75 jeho N-koncovou část důležitou pro interakci s DNA a chromatinem. MeCP2, z angl. Methyl-CpG-binding protein 2, je rovněž všudypřítomným proteinem lidského těla, ovšem s nejvyšší koncentrací v mozku. Jedná se o transkripční modulátor remodelující chromatin, jehož funkcí je proto aktivace nebo represe genu v závislosti na molekulárním a buněčném kontextu. Mimo jiné je zapojen v regulaci sestřihu RNA,...
|
|
|
Strukturní NMR studie proteinových komplexů
Hexnerová, Rozálie ; Veverka, Václav (vedoucí práce) ; Hrabal, Richard (oponent) ; Hlouchová, Klára (oponent)
Protein-proteinové interakce se podílejí na celé řadě biologických procesů. Podrobná charakterizace jejich strukturní podstaty je důležitým nástrojem k pochopení s nimi spojených základních molekulárních mechanismů. Získané informace jsou důležité nejen pro biologii, ale také hrají důležitou roli při hledání míst vhodných pro terapeutickou intervenci. Ve strukturní biologii je nukleární magnetická rezonanční spektroskopie (NMR) spolu s rentgenovou krystalografií a jednočásticovou kryo-elektronovou mikroskopií jednou z klíčových technik s vysokým rozlišením. Její použití fyzicky limitováno velikostí studovaných molekul, ale tuto nevýhodu vynahrazuje unikátní možností pracovat s dynamickými nebo heterogenními systémy. V této disertační práci byla pro detailní strukturní charakterizaci vybraných biologicky významných proteinů a jejich komplexů využitá právě NMR poskytující důležité informace o jejich biologických rolích. Ve třech různých projektech jsem studovala (i) vztah mezi strukturními účinky konkrétních modifikací inzulínového růstového faktoru II (IGF-II) a jejich selektivitou k receptorům inzulinové osy, (ii) specifický vazebný mechanismus domény SH3 adaptorového proteinu CAS, a (iii) strukturní podstatu vazby fosfatidylinositol 4-kinázy beta (PI4KIIIβ) na buněčnou membránu. Pro strukturní...
|
|
| |
|
|
Proteinové domény využitelné k vývoji vazebných molekul
Dobešová, Petra ; Malý, Petr (vedoucí práce) ; Veverka, Václav (oponent)
Malé proteinové domény jsou základními stavebními jednotkami v přírodě se vyskytujících proteinů. Mnohé z těchto domén vynikají svou stabilitou a absencí disulfidických vazeb, a proto se jejich struktury stávají atraktivními nástroji pro tvorbu uměle vytvářených vazebných molekul. Prvním krokem k vytvoření nových typů vazebných proteinů je nalezení základní nosné a neměnné struktury dané domény, tzv. scaffoldu, která se určí počítačovým modelováním s následnou identifikací vyměnitelných aminokyselinových zbytků. Tím je definován sekvenční rámec pro konstrukci vysoce komplexní kombinatoriální knihovny, která slouží jako výchozí nástroj k cílené selekci požadovaných vazebných variant. V závislosti na použité selekční technice jsou jednotlivé varianty proteinu testovány na schopnost vázat zvolenou cílovou molekulu s vysokou specifitou a afinitou. Malé proteinové molekuly postrádají posttranslační modifikace, jsou teplotně stabilní, odolné proti řadě organických činidel a mohou být produkovány ve velkém množství v bakteriích. Jejich výhodou je snadná modifikovatelnost, a díky malé velikosti i vysoká pronikavost tkáněmi. Pro tyto vlastnosti jsou malé vazebné proteiny užitečným nástrojem pro nové biotechnologie a perspektivní alternativou k monoklonálním protilátkám. Cílem předložené bakalářské práce je shrnout...
|
host ::
RSS.