|
| |
|
|
Bioenergetic studies in the parasitic protist Trypanosoma brucei: functional characterisation of the mitochondrial FoF1-ATP synthase/ATPase complex
HIERRO YAP, Carolina
This Ph.D. thesis focuses on the functional characterisation of the mitochondrial FoF1-ATP synthase/ATPase complex in the parasitic protist Trypanosoma brucei, a eukaryotic system that enables the study of both operation modes of the complex in physiological settings. The results presented in this thesis are divided in four topics: (i) bioenergetics consequences of mitochondrial FoF1-ATP synthase deficiency in two life cycle stages of the parasite, with emphasis on the roles of subunits ATPaseTb1 and OSCP, (ii) changes in energy metabolism of bloodstream form parasites depleted of cardiolipin, (iii) role of the FoF1-ATP synthase dimerisation in mitochondrial biogenesis and bioenergetics, with focus on the functional characterisation of the dimer-specific subunit g in the insect stage of the parasite, and (iv) role of subunit OSCP in the structural and functional integrity of the FoF1-ATPase in trypanosomes lacking mitochondrial DNA (akinetoplastic).
|
|
|
Stability of protein complexes in the cytoskeleton of the eukaryotic flagellum
Pružincová, Martina ; Varga, Vladimír (vedoucí práce) ; Čajánek, Lukáš (oponent)
Cília/bičík je komplexná organela vystupujúca z tela bunky, ktorá môže mať niekoľko funkcií, ako napríklad pohybovú, senzorickú alebo signálnu. Bičík je zostavený zo stoviek proteínov, ktorých väčšina tvorí kostru - mikrotubulárnu axonému. Pretože bičík neobsahuje ribozómy, proteíny, ktoré sa podieľajú na jeho stavbe a funkcii, musia byť dovážané z tela bunky a inkorporované na správne pozície. Navyše, tieto proteíny si musia zachovávať svoju funkciu počas dlhého obdobia, a to napriek tomu, že sú vystavené mechanickému a environmentálnemu stresu. Tieto skutočnosti vzbudzujú otázku, či a kde dochádza v bičíku k výmene proteínov. Predchádzajúce štúdie bičíkov na Chlamydomonas reinhardtii prezentovali, že bičík je dynamická štruktúra (Marshall & Rosenbaum, 2001). Naopak, štúdie na Trypanosoma brucei ukázali, že bičíky tohto organizmu sú pozoruhodne stabilné (Vincensini et al., 2018). Avšak to, akým spôsobom sa bičík vytvára a stabilizuje, bolo doteraz skúmané iba na veľmi malom počte proteínov a iba v krátkych časových intervaloch. Navyše, tieto experimenty využívali expresiu študovaných proteínov s neprirodzenými regulačnými mechanizmami. Na objasnenie detailov spôsobu fungovania proteínovej obmeny v bičíku bola v tejto práci použitá T. brucei. Jedným z dôvodov výberu tohto modelového organizmu bolo...
|
|
|
Biogenesis of mitochondria in parasitic protist Trypanosoma brucei
Mach, Jan
Výzkum zaměřený na mitochondrie, včetně jejich redukovaných forem, jako jsou hydrogenosomy a mitosomy, vedl v poslední době u této nepostradatelné organely k objevu nečekané diverzity. Je zajímavé, že mitochondrie parazitického prvoka Trypanosoma brucei je schopna, v závislosti na dostupných zdrojích uhlíku, projít pozoruhodnými funkčními a strukturními změnami. Mimoto bylo navrženo, že trypanosomy patří mezi nejstarší známá eukaryota a jako taková vzbuzuje jejich mitochondrie u biologů o to větší zájem. Abychom přispěli k poznání mitochondriální biogeneze a funkce, zaměřili jsme se na studium dvou klíčových mitochondriálních procesů, štěpení preproteinů importovaných do mitochondrie a mechanismus transportu pyruvátu do těchto organel. Navíc jsme studovali příjem železa do T. brucei. Tento kov je nezbytný pro funkci mnoha proteinů, především pro železo-sirné mitochondriální proteiny. Evoluční historie trypanosom a jejich mitochondrie je sporná. Na základě některých zpráv představuje mitochondrie trypanosom původní formu této organely, což je podpořeno objevením domnělé archaické translokázy vnější mitochondriální membrány (ATOM) a jediného typu translokázy, tvořící pór na vnitřní mitochondriální membráně. My jsme naopak identifikovali a charakterizovali mitochondriální procesující peptidázu v...
|
|
|
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.
|
|
|
Stability of protein complexes in the cytoskeleton of the eukaryotic flagellum
Pružincová, Martina ; Varga, Vladimír (vedoucí práce) ; Čajánek, Lukáš (oponent)
Cília/bičík je komplexná organela vystupujúca z tela bunky, ktorá môže mať niekoľko funkcií, ako napríklad pohybovú, senzorickú alebo signálnu. Bičík je zostavený zo stoviek proteínov, ktorých väčšina tvorí kostru - mikrotubulárnu axonému. Pretože bičík neobsahuje ribozómy, proteíny, ktoré sa podieľajú na jeho stavbe a funkcii, musia byť dovážané z tela bunky a inkorporované na správne pozície. Navyše, tieto proteíny si musia zachovávať svoju funkciu počas dlhého obdobia, a to napriek tomu, že sú vystavené mechanickému a environmentálnemu stresu. Tieto skutočnosti vzbudzujú otázku, či a kde dochádza v bičíku k výmene proteínov. Predchádzajúce štúdie bičíkov na Chlamydomonas reinhardtii prezentovali, že bičík je dynamická štruktúra (Marshall & Rosenbaum, 2001). Naopak, štúdie na Trypanosoma brucei ukázali, že bičíky tohto organizmu sú pozoruhodne stabilné (Vincensini et al., 2018). Avšak to, akým spôsobom sa bičík vytvára a stabilizuje, bolo doteraz skúmané iba na veľmi malom počte proteínov a iba v krátkych časových intervaloch. Navyše, tieto experimenty využívali expresiu študovaných proteínov s neprirodzenými regulačnými mechanizmami. Na objasnenie detailov spôsobu fungovania proteínovej obmeny v bičíku bola v tejto práci použitá T. brucei. Jedným z dôvodov výberu tohto modelového organizmu bolo...
|
|
|
The role of mitochondrial SCoAS substrate-level phosphorylation in the bloodstream form \kur{T. brucei}
HUSOVÁ, Michaela
Mitochondrial metabolism of Trypanosoma brucei is considered highly reduced because of its dysfunctional electron transport chain and tricarboxylic acid cycle. But previously published paper suggests significant mitochondrial ATP pool created by substrate phosphorylation via succinyl coenzyme A synthetase, which plays crucial role in T. brucei survival. This thesis is therefore focused on substrate phosphorylation and on influence of succinyl coenzyme A synthetase heterodimer RNAi on T. brucei cells.
|
|
|
Mitochondrial gene expression in trypanosomatids
PROCHÁZKOVÁ, Michaela
This thesis comprises of diverse projects all focused towards analysis of mitochondrial translation in unicellular parasites. As only two mitochondrially encoded genes are required during the life cycle stage when Trypanosoma brucei resides in the bloodstream of a mammalian host, this protist provides a simplified background in which to study mitochondrial translation termination phase. The leading project utilizes T. brucei to examine mitochondrial translation termination factor TbMrf1 by gene knockout. Subsequently, it is suggested that the peptidyl-tRNA hydrolase TbPth4 is able to abate the TbMrf1 knockout phenotype by its ability to rescue mitoribosomes that become stalled when TbMrf1 is absent. Additionally, modifying methyltransferase of TbMrf1, the TbMTQ1, was characterized. And finally, this work contributed to the development of the protein expression regulation method in Leishmania parasites, a protocol for measurement of proton pumping activity of FoF1 ATPase complex in native mitochondria, and optimization of purification protocol for hydrophobic recombinant proteins.
|
|
|
Biogenesis of mitochondria in parasitic protist Trypanosoma brucei
Mach, Jan ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Yurchenko, Vyacheslav (oponent) ; Hashimi, Hassan (oponent)
Výzkum zaměřený na mitochondrie, včetně jejich redukovaných forem, jako jsou hydrogenosomy a mitosomy, vedl v poslední době u této nepostradatelné organely k objevu nečekané diverzity. Je zajímavé, že mitochondrie parazitického prvoka Trypanosoma brucei je schopna, v závislosti na dostupných zdrojích uhlíku, projít pozoruhodnými funkčními a strukturními změnami. Mimoto bylo navrženo, že trypanosomy patří mezi nejstarší známá eukaryota a jako taková vzbuzuje jejich mitochondrie u biologů o to větší zájem. Abychom přispěli k poznání mitochondriální biogeneze a funkce, zaměřili jsme se na studium dvou klíčových mitochondriálních procesů, štěpení preproteinů importovaných do mitochondrie a mechanismus transportu pyruvátu do těchto organel. Navíc jsme studovali příjem železa do T. brucei. Tento kov je nezbytný pro funkci mnoha proteinů, především pro železo-sirné mitochondriální proteiny. Evoluční historie trypanosom a jejich mitochondrie je sporná. Na základě některých zpráv představuje mitochondrie trypanosom původní formu této organely, což je podpořeno objevením domnělé archaické translokázy vnější mitochondriální membrány (ATOM) a jediného typu translokázy, tvořící pór na vnitřní mitochondriální membráně. My jsme naopak identifikovali a charakterizovali mitochondriální procesující peptidázu v...
|
|
|
Vliv iontů železa na metabolismus prvoka Trypanosoma brucei
Arbon, Dominik ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Grantz Šašková, Klára (oponent)
Ionty železa jsou esenciální součástí správné funkce mnoha buněčných dějů. Jejich utilizace je buňkou striktně regulována, a narušení těchto procesů vede až k možné destrukci buňky. Ionty železa se v organismech nevyskytují volně, ale jsou vždy vázány na proteiny určené k jejich uskladnění a transportu nebo jako součást katalytických center enzymů. Transport iontů železa do buňky a mezi jednotlivými buněčnými kompartmenty je zásadní pro správné fungování buňky. V nedávné době byl popsán mitochondriální přenašeč iontů železa u kvasinky, který je nezbytný pro syntézu železosirných center využívaných jako koenzymy. V této práci je zkoumána lokalizace a funkce homologu tohoto přenašeče u parazitického organismu Trypanosoma brucei, který způsobuje onemocnění africká trypanosomiáza, známé jako spavá nemoc. Tento parazit je zcela závislý na příjmu iontů železa ze svého hostitele, a proto je utilizace iontů železa zkoumána jako potencionální cíl pro možný terapeutický zásah. Tato práce je zaměřena na charakterizaci proteinu Mcp17, u kterého se předpokládá, že se podílí na přenosu iontů železa do mitochondrie T. brucei. Pomocí exprese značeného Mcp17 byla potvrzena mitochondriální lokalizace proteinu u T. brucei. Měřením aktivit vybraných enzymů bylo zjištěno, že buňky s inhibovanou expresí genu mcp17...
|
host ::
RSS.