|
|
Interaction of Plant Protein Complex Exocyst with Proteins Involved in Plant Immunity
Ortmannová, Jitka ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Burketová, Lenka (oponent) ; Ovečka, Miroslav (oponent)
Souhrn Rostlina je sesilní organismus, proto je vybavena odolným povrchem v podobě buněčné stěny překryté ještě voděodpudivou kutikulou, který působí jako pasivní mechanická bariéra proti napadání různorodými škůdci. Rostlina se však dokáže také aktivně bránit a pomocí senzorických a sekrečních drah vnímat a dále odpovídat na případný útok. Mezní obranou reakcí každé buňky je indukovaná buněčná smrt. Rostlinná imunita je souborem těchto obranných mechanismů, které spojuje ve snaze zabránit infekci. Napadení patogenem většinou provází dočasné zastavení růstu a přesměrování metabolických i sekrečních drah na obranu. Sekreční dráhy rostlinné buňky a jejich regulace jsou tedy nezbytné pro růst i obranyschopnost. Proteinový komplex exocyst poutá sekretorické váčky k cílové membráně a hraje tak významnou úlohu v polarizaci sekreční dráhy. Po upoutání váčku exocystem dochází k energeticky náročné fúzi membrán, kterou řídí komplex SNARE. Během své práce jsem se zaměřila na identifikaci interakčních partnerů komplexu exocyst, kteří jsou zapojeni do rostlinné imunity. Ve spolupráci s kolegy jsem popsala přímou interakci podjednotek EXO70B2 komplexu exocyst a SYP121 komplexu SNARE. Dle našich výsledků oba komplexy spolupracují v sekretorické dráze, která je zapojena do obrany rostlin vůči průniku hub způsobujících...
|
|
|
Interaction of Plant Protein Complex Exocyst with Proteins Involved in Plant Immunity
Ortmannová, Jitka ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Burketová, Lenka (oponent) ; Ovečka, Miroslav (oponent)
Souhrn Rostlina je sesilní organismus, proto je vybavena odolným povrchem v podobě buněčné stěny překryté ještě voděodpudivou kutikulou, který působí jako pasivní mechanická bariéra proti napadání různorodými škůdci. Rostlina se však dokáže také aktivně bránit a pomocí senzorických a sekrečních drah vnímat a dále odpovídat na případný útok. Mezní obranou reakcí každé buňky je indukovaná buněčná smrt. Rostlinná imunita je souborem těchto obranných mechanismů, které spojuje ve snaze zabránit infekci. Napadení patogenem většinou provází dočasné zastavení růstu a přesměrování metabolických i sekrečních drah na obranu. Sekreční dráhy rostlinné buňky a jejich regulace jsou tedy nezbytné pro růst i obranyschopnost. Proteinový komplex exocyst poutá sekretorické váčky k cílové membráně a hraje tak významnou úlohu v polarizaci sekreční dráhy. Po upoutání váčku exocystem dochází k energeticky náročné fúzi membrán, kterou řídí komplex SNARE. Během své práce jsem se zaměřila na identifikaci interakčních partnerů komplexu exocyst, kteří jsou zapojeni do rostlinné imunity. Ve spolupráci s kolegy jsem popsala přímou interakci podjednotek EXO70B2 komplexu exocyst a SYP121 komplexu SNARE. Dle našich výsledků oba komplexy spolupracují v sekretorické dráze, která je zapojena do obrany rostlin vůči průniku hub způsobujících...
|
|
|
Functions of the exocyst complex in secretion and cell wall biogenesis
Vukašinović, Nemanja ; Synek, Lukáš (vedoucí práce) ; Růžička, Kamil (oponent) ; Kost, Benedikt (oponent)
SOUHRN Mechanická pevnost rostlinných pletiv a orgánů může být přičítána specifickým vlastnostem buněčné stěny. V mnoha případech se rozličné materiály buněčné stěny ukládají v buňkách lokalizovaným způsobem, za účelem dosažení konečného tvaru buňky. Toto zajišťuje vysoce organizované působení endomembránového systému, který je nezbytný pro biosyntézu a sekreci proteinů a polysacharidů tvořících buněčnou stěnu. U eukaryot je exocyst evolučně konzervovaný poutací komplex, který přichycuje sekreční váčky v místech sekrece na plazmatické membráně. V této práci jsme řešili několik aspektů stavby rostlinného komplexu exocyst a tvorby buněčné stěny za použití technik molekulární biologie a pokročilé konfokální mikroskopie. Ukázali jsme, že v Arabidopsis thaliana jsou přítomny dvě podjednotky exocystu SEC10, jejichž funkce jsou vzájemně zastupitelné. Také jsme prokázali, že uspořádání rostlinného komplexu exocyst sdílí strukturální rysy exocystu obdobně jako u kvasinek. Zaznamenali jsme význam funkční podjednotky exocystu EXO84b pro normální vývoj vodivých pletiv, a zjistili, že u mutantů v podjednotkách exocystu se hlavní složky sekundární buněčné stěny ukládají normálně. Popsali jsme rozdílnou dynamiku exocystu v epidermálních buňkách, která je nezávislá na mikrotubulech, narozdíl od buněk vyvíjejících se v...
|
|
|
Characterization of the exocyst complex SEC15 subunit in A. thaliana
Aldorfová, Klára ; Hála, Michal (vedoucí práce) ; Hafidh, Said (oponent)
Exocytóza je posledním krokem buněčné sekrece a zprostředkuje ji proteinový komplex nazývaný exocyst. Exocyst je evolučně konzervovaný poutací komplex, který slouží jako kotva, která přichycuje sekretorický váček k cílové membráně. Exocyst se skládá z osmi podjednotek: Sec3, Sec5, Sec6, Sec8, Sec10, Sec15, Exo84 a Exo70, přičemž podjednotka Sec15 byla identifikována jako spoj mezi sekretorickým váčkem a zbytkem exocystu pomocí interakce s malou GTPázou a jejím výměnným faktorem (GEF). Tato práce si kladla za cíl ověřit, zda by podjednotka exocystu SEC15B mohla hrát podobnou úlohu i v rostlinné buňce. Nejprve byly analyzovány dvě mutantní linie sec15b Arabidopsis thaliana ve znacích typických pro ostatní podjednotky exocystu. Přestože jsou některé fenotypové znaky plastické, obě linie vykazují stejné tendence v chování a zároveň jsou jejich fenotypové znaky zpravidla shodné s mutanty v jiných podjednotkách exocystu. Linie sec15b-1 má výraznější projevy mutace, které zahrnují narušenou tvorbu semenného obalu, elongaci etiolovaného hypokotylu, růstu prýtu a primárního kořene, zakládání postranních větví a postranních kořenů, průměr růžice a nečekaně i růst pylových láček. Fenotyp linie sec15b-1 byl úspěšně komplementován genem SEC15B pod vlastním promotorem. Komplementační test ukázal, že izoformy...
|
|
|
Funkce komplexu exocyst v regulaci dynamiky průduchů
Röder, Matěj ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Burketová, Lenka (oponent)
Průduchy jsou struktury v pokožce rostliny, které plochou své průduchové štěrbiny regulují propojení vnějšího a vnitřního prostoru rostliny. Na vývoji průduchového vzoru se podílí velké množství vnitřních a vnějších signálů. Během průduchových pohybů prodělávají svěrací buňky značnou změnu svého objemu a povrchu. Protože roztažitelnost biologických membrán je výrazně omezena, tak tato změna plochy musí být kompenzována pohybem membránového materiálu v buňce. Většina tohoto pohybu se děje mezi endozomálními kompartmenty a cytoplazmatickou membránou. Komplex exocyst je proteinový komplex zajištující správné cílení sekretorických váčků do jejich místa určení na plazmatické membráně. Funkce tohoto komplexu je nezbytná pro mnoho buněčných procesů vyžadujících přesné zacílení sekrece. Mutace v genu Exo70B1 způsobuje odlišný vývoj průduchového vzoru, kdy u mutanta exo70B1 se velikost průduchů liší v závislosti na kultivačních podmínkách mnohem více než u nemutantních rostlin. Protein EXO70B1 se také přímo podílí na dynamice průduchů, kdy mutant exo70B1 má zpomalené otevírání průduchů na světle. Toto přímé zapojení je možno pozorovat i na proteinu EXO70B1 značeném fluorescenční sondou, který během průduchových pohybů mění svou lokalizaci. Žádný z těchto fenotypových projevů není způsoben akumulací kyseliny...
|
|
|
Vazba paralogů EXO70 na ATG8 a funkční rozdělení rodiny EXO70 dle účasti v autofagii (Arabidopsis thaliana).
Semerádová, Hana ; Kulich, Ivan (vedoucí práce) ; Motyka, Václav (oponent)
Exocyst je komplex složený z osmi podjednotek, který zprostředkovává poutání váčků před jejich splynutím s cílovou membránou. V poslední době přibývájí zjištění, že kromě této funkce hraje exocyst roli i v buněčném procesu zvaném autofagie. U rostlin je počet paralogů některých podjednotek exocystu neobvykle velký. V genomu Arabidopsis thaliana je paralogů podjednotky Exo70 až 23. Předpokládá se, že tyto paralogy získaly během evoluce nové funkce - včetně účasti v autofagii. Použitím dvouhybridního experimentu v kvasince je zde ukázáno, že jedině paralogy Exo70B1 a Exo70B2 interagují s autofagosomálním markerem Atg8. Proximita těchto paralogů a Atg8 in vivo byla potvrzena nezávislou metodou FRET. Je pozoruhodné, že Exo70B2 interaguje s Atg8f silněji než Exo70B1. Exprese Exo70B1-mRUBY pod přirozeným promotorem ukazuje strukturu drobných statických teček. Po opůsobení tunicamycinem, který vyvolává autofagii, je indukován pohyb těchto struktur. Homologní modely terciární struktury paralgů Exo70B1 a Exo70B2 v kombinaci s bioinformatickými predikcemi založenými na výsledcích naznačují místa interakce s Atg8. Nabízí také možné vysvětlení paralogu Exo70B2 jako silnějšího interaktora.
|
|
|
Conventional and Novel Functions of the Exocyst Complex in Plants
Kulich, Ivan ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
Exocyst je oktamerický proteínový komplex, konzervovaný naprieč ríšou Eukaryota. Jeho úloha, pôvodne popísaná u kvasiniek, spočíva v pútaní sekretorických váčkov k plazmatickej membráne pred samotným splynutím dvoch membrán. Podjednotky exocystu SEC3 a EXO70 sú považované za tie, ktoré určujú miesto pútania váčku k plazmatickej membráne. Zatiaľ čo genóm kvasinky obsahuje jedinú podjednotku EXO70, u suchozemských rastlín ich nájdeme desiatky (23 u Arabidopsis). Táto práca sa zaoberá úlohou komplexu exocyst v rastlinnej bunke. Jej prvá časť dokladá, že exocyst sa významne podieľa na sekrécii komponentov bunkovej steny, obzvlášť pektínov, ale aj pri hrubnutí bunkovej steny vyvolanom interakciou s patogénom. Ďalšia časť odhaľuje novú, nekonvenčnú úlohu podjednotky EXO70B1 (a na nej založenom subkoplexu) pri autofagickom transporte do vakuoly a vyvoláva tak mnoho otáznikov nad rastlinnou sekretorickou dráhou a jej špecifikami.
|
|
|
Úloha vybraných podjednotek komplexu exocyst ve vývoji epidermis Arabidopsis.
Vojtíková, Zdeňka ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Soukup, Aleš (oponent)
Exocyst je bílkovinný komplex, evolučně konzervovaný u kvasinek, živočichů i rostlin, který hraje roli v řízení buněčné morfogeneze a polarity. Jedná se o poutací komplex, jehož funkcí je navázat sekretorický váček na správné místo na plazmatické membráně. Komplex exocyst je tvořen osmi podjednotkami. Podjednotka EXO70 je v genomu Arabidopsis thaliana kódována 23 paralogními geny. Mutace v paralogní podjednotce EXO70H4 způsobuje defekt ve fázi zrání trichomů. Mutantní trichomy mají slabou, nezesílenou buněčnou stěnu, díky čemuž jsou trichomy měkké a ohebné. Transkripce genu EXO70H4 je indukována UV zářením a proto byla provedena také pozorování rostlin pěstovaných na UV-B záření. Analýza mutantů pěstovaných na UV-B záření odhalila v cytoplazmě hyperakumulaci váčků pozorovatelných světelným mikroskopem. U kontrolních rostlin pěstovaných na UV-B záření k hyperakumulaci váčků nedocházelo, ale bylo indukováno tloustnutí buněčné stěny, které dosud nebylo jako reakce na UV u trichomů nikde popsáno. Analýza buněčné lokalizace pomocí YFP značených konstruktů ukázala, že EXO70H4 lokalizuje do mobilních tělísek asociujících s Golgiho aparátem. Pomocí dvouhybridního kvasinkového systému bylo zjištěno, že EXO70H4 interaguje s TRS120, podjednotkou jiného poutacího komplexu TRAPPII aktivního na Golgiho aparátu....
|
|
|
Studium interakce proteinů zapojených do exocytózy v obraně před patogenem
Ortmannová, Jitka ; Pečenková, Tamara (vedoucí práce) ; Burketová, Lenka (oponent)
Většina rostlinných buněk je nepohyblivých a proto je pro ně důležité umět přesně rozlišit, z kterého místa přichází signál do buňky a na druhou stranu musejí pečlivě určit místo, kam signál poslat. K této komunikaci využívají endomembránového systému a sekretorických váčků, které jsou cíleny do membránových domén. V boji s patogenními mikroorganismy tato schopnost rostlinám výrazně pomáhá a je přímo součástí jedné úrovně rostlinné imunity. Výsadní úlohu v mechanismu sekrece váčků a pravděpodobně i v určení sekrečních míst hrají dva proteinové komplexy: exocyst a SNARE. V této práci jsme se zabývali otázkou spolupráce obou komplexů zastoupených podjednotkami EXO70B2, jako části exocystu, a SYP121, jako části SNARE, v pre-invazivní obraně. Metodou reverzní genetiky byl získán dvojitý mutant exo70B2/syp121, který nevykazoval zjevný fenotyp. Po podrobení mutanta infekci ne-hostitelským patogenem Blumeria graminis f. sp. hordei byl pozorován defekt v sekretorické dráze pre-invazivní obrany. Pomocí histochemického barvení byla tato porucha identifikována, jako narušení schopnosti tvorby obranné papily a pouzdra sekretovaného kolem haustoria. Pomocí HPLC/MS analýzy a semikvantitativní RT-PCR bylo ověřeno, že tento defekt nesouvisí se změnami v hladině stresových hormonů. Metodou ko-imunoprecipitace byla...
|
|
|
The secretory vesicles tethering complex exocyst and the auxin transport polarization
Janková Drdová, Edita ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
U kvasinek a živočišných buněk se na polarizaci exocytózy významně podílí exocyst - oktamerní proteinový komplex, který je řízen pomocí Rab a Rho GTPáz. Nedávno byl exocyst popsán také jako funkční komplex podílející se na morfogenezi rostlin. Hála et al., (2008) objasnil zapojení tohoto komplexu do procesů růstu pylové láčky a elongace hypokotylu etiolovaných semenáčků, Fendrych et al., (2010) odhalil klíčovou roli exocystu při tvorbě nové buněčné přepážky, Kulich et al., (2010) podtrhl význam exocystu při tvorbě semenných obalů a Pečenková et al., (2011) popsala účast podjednotek exocystu v odpovědi rostliny k napadení patogenem. Všechny tyto procesy jsou úzce spjaty s polarizovanou sekrecí. Naše práce ukazuje zapojení exocystu v recyklaci auxinových přenašečů PIN. Přímým měřením auxinového transportu jsme ukázali, že transport auxinu ke špičce kořene mutanta exo70A1 je výrazně zpomalen. Na buněčné úrovni jsme odhalili akumulaci malého množství fúzního proteinu PIN2:GFP do kompartmentů odlišných od endosomů nesoucích VHAa1. Navíc byla v kořenech mutantů exo70A1 a sec8-m1 po působení brefeldinu A výrazně zpomalena recyklace fúzních proteinů PIN1:GFP a PIN2:GFP. Ještě výraznější recyklační defekt byl patrný po prodlouženém působení BFA. Tento přístup vyvolává transcytózu - tj. relokalizaci PIN proteinů z...
|
host ::
RSS.