|
|
Analysis of functional interactions of phospholipids in the cell nucleus.
Biddle, Veronika ; Hozák, Pavel (vedoucí práce) ; Kaňka, Jiří (oponent) ; Malínský, Jan (oponent)
(Czech) Fosfoinositidy jsou glycerofosfolipidy se záporným nábojem. Jako složky buněčných membrán se podílejí na membránové dynamice, buněčném pohybu, signalizaci a na modulaci iontových kanálů a membránových transportérů. Kromě cytoplazmy fosfoinositidy také lokalizují do buněčného jádra. Fosfoinositidy hrají roli v klíčových jaderných procesech, jako je transkripce DNA, zpracování pre-rRNA a pre- mRNA, reakce na poškození DNA, diferenciace buněk nebo apoptóza. Fosfatidylinositol 4-fosfát (PI(4)P) a fosfatidylinositol 4,5-bisfosfát (PI(4,5)P2) jsou nejhojnějšími fosfoinositidy v buňce. Lokalizace a funkce obou fosfoinositidů v buněčnem jádře je do značné míry neznámá. V této práci popisujeme lokalizaci PI(4)P a PI(4,5)P2 na úrovni superrozlišení a jejich zapojení do jaderných procesů. PI(4)P je přítomen v jaderné lamině, jaderných speckles, jádérkach a tvoří malá ohniska v nukleoplasmě. Většina jaderného PI(4)P se lokalizuje do nukleoplasmy, zatímco jenom 16% je přítomno v jaderných speckles. V případe PI(4,5)P2 je situace opačná, většina je lokalizována v jaderných speckles, 30 % je v nukleoplasmě a menšina v jadérkách. V nukleoplazmě tvoří PI(4,5)P2 malé ložiska nazývané nukleární lipidové ostrůvky (NLIs). Jádro NLIs je bohaté na lipidy a je obklopené proteiny, RNA a DNA. Periferie NLIs je...
|
|
|
The analysis of mechanisms associated with beneficial metabolic effects of marine Omega-3 polyunsaturated fatty acids in different lipid forms.
Pavlišová, Jana ; Rossmeisl, Martin (vedoucí práce) ; Maletínská, Lenka (oponent) ; Cahová, Monika (oponent)
Obezita, jakožto jeden z nejzávažnějších zdravotních problémů 21. století, vzniká často v důsledku nerovnováhy mezi příjmem a výdejem energie. Příjem tuků pak hraje v rozvoji obezity důležitou roli částečně proto, že tuky jsou ve srovnání s ostatními makronutrienty nejkoncentrovanějším zdrojem energie. Zdravotní dopady konkrétní diety však nezáleží pouze na absolutním množství přijatých tuků. Důležitá je také kompozice mastných kyselin, přičemž nasycené mastné kyseliny (SFA) jsou kvůli svým prozánětlivým a lipotoxickým účinkům obecně považovány za méně zdravé, zatímco mononenasycené (MUFA) a polynenasycené mastné kyseliny (PUFA) představují zdravější alternativu, protože jsou v organizmu pohotově oxidovány a nenarušují fyziologické vlastnosti buněčných membrán. Zcela unikátní třídu lipidů pak představují n-3 polynenasycené mastné kyseliny (Omega-3), jejichž příjem v potravě působí u lidí jako ochrana proti rozvoji kardiovaskulárního nemocnění a dyslipidemie, zatímco u zvířecích modelů obezity zlepšuje, kromě výše zmíněných parametrů, také citlivost k inzulínů a glukózovou toleranci. Bylo již popsáno mnoho molekulárních mechanizmů, jakými mohou Omega-3 působit na metabolizmus. Omega-3 mohou modifikovat biochemické složení buněčných membrán, působit jako ligandy různých transkripčních faktorů či...
|
|
|
Analýza biologicky aktivních látek moderními separačními metodami
Bierhanzl, Václav ; Čabala, Radomír (vedoucí práce) ; Pacáková, Věra (oponent) ; Sýkora, David (oponent)
Disertační práce se věnuje stanovení fosfolipidů a jejich polárních částí metodami plynové a kapalinové chromatografie, kapilární elektroforézy a hmotnostní spektrometrie. Fosfolipidy jsou nejvýznamnějšími polárními lipidy a dělí se do tříd podle fosforylované funkční skupiny. Fosfolipidy jsou zastoupeny v buněčných membránách, a právě zastoupení fosfolipidových tříd či jeho změny slouží ke sledování vlivu vnějších podmínek na buňky. V současnosti se pro analýzu zastoupení fosfolipidových tříd používá TLC, jež pro svou časovou náročnost nevyhovuje potřebám pro výzkum např. mikrobů. Předkládaný soubor článků se zabývá klasifikací fosfolipidů, které produkuje kmen bakterie Bacillus subtilis, vybraný jako producent surfaktinu, potenciálního antibiotika s detergentními účinky. Publikované metody tak mohou být využity při výzkumu optimálních podmínek kultivace. Jelikož mohou mastné kyseliny fosfolipidových molekul ovlivňovat stanovení poměru fosfolipidových tříd, bylo nutno vyvinout metody pro stanovení odštěpených fosforylovaných částí (polárních hlavic). Byly vyvinuty metody kapilární elektroforézy a plynové chromatografie. Podmínky plynové chromatografie byly následně optimalizovány pro souběžné stanovení s mastnými kyselinami. Další část práce se zabývá alternativním přístupem, představujícím přímý...
|
|
|
Analýza fosfolipidů metodou komprehenzivní plynové chromatografie
Šilhavecká, Simona ; Čabala, Radomír (vedoucí práce) ; Jelínek, Ivan (oponent)
Fosfolipidy jsou důležitou skupinou polárních lipidů tvořících hlavní složku buněčných membrán. Jejich zastoupení se může měnit v závislosti na mnoha faktorech okolního prostředí, ve kterém se buňka nachází. Stanovení membránových fosfolipidů je nepostradatelné v mnoha vědeckých, průmyslových a hospodářských odvětví. Cílem této práce bylo vyvinout separační metodu pro stanovení membránových fosfolipidů, pomocí které by bylo možné provést analýzu fosforylovaných částí fosfolipidů i mastných kyselin z jednoho vzorku. Pro stanovení byla zvolena komprehenzivní plynová chromatografie s hmotnostní detekcí (GC×GC-MS). Tato metoda umožňuje separaci celého vzorku na dvou sériově zapojených odlišných kolonách, mezi kterými je rozhraní nazvané modulátor. Součástí přípravy vzorku bylo rozštěpení vazby v molekule fosfolipidu pomocí enzymu fosfolipasa C, čímž došlo k uvolnění fosforylovaných polárních hlav. Tyto polární části bylo nutné před analýzou derivatizovat. Princip zvolené derivatizace spočíval v použití dvou různých silylačních činidel (hexamethyldisilazan a N,O-Bis(trimethylsilyl) trifluoracetamid) ve dvou krocích. Byly vybrány podmínky pro efektivní separaci silylderivátů fosforylovaných hlav pomocí GC×GC-MS využívající kryogenní modulátor. Jednotlivé silylderiváty byly identifikovány podle...
|
|
| |
|
|
Úloha cytoplazmatické membrány a buněčné stěny v rezistenci bakterií ke kationtovým antimikrobiálním peptidům
Havlová, Noemi ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Vopálenská, Irena (oponent)
Kationtové antimikrobiální peptidy jsou přirozenou součástí obranných systémů všech organizmů. Vlastnosti těchto peptidů, jako je jejich struktura, náboj, amfipaticita a hydrofobicita, z nich činí slibné látky s potenciálem využití nejen v léčbě bakteriálních infekcí, ale i proti některým virům, parazitům, houbám a nádorovým buňkám. Jedním z možných zásahových míst těchto látek je cytoplazmatická membrána bakterií, kterou permeabilizují. Tento mechanizmus účinku má několikero výhod. Antimikrobiální peptidy působí selektivně na membránu bakterií a nedochází tedy k poškození eukaryotických hostitelských buněk. Další výhodou je omezená možnost vzniku rezistentních kmenů bakterií, jelikož účinky antimikrobiálních peptidů nastupují okamžitě. Ovšem i přesto byly objeveny kmeny necitlivé na již používané antimikrobiální peptidy. Pomocí modifikace zásahového místa v bakteriální buňce jsou bakterie schopny zabránit účinkům antimikrobiálních peptidů. Je-li cílovým místem cytoplazmatická membrána, bakterie může pozměnit elektrostatické nebo strukturní vlastnosti membrány a antimikrobiální peptidy ztrácejí svou schopnost interakce a následné permeabilizace membrány. Porozumění mechanizmům účinku antimikrobiálních peptidů a mechanizmům, pomocí kterých se u bakterií rezistence proti nim vytvářejí, pomůže při...
|
|
|
Účinek surfaktinu na lipidovou složku cytoplazmatické membrány Bacillus subtilis
Sklenářová, Petra ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Surfaktin, sekundární metabolit produkovaný bakterií Bacillus subtilis, je povrchově aktivní látka a antibiotikum, které permeabilizuje membránovou dvouvrstvu. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jaké adaptivní změny na úrovni lipidové složky cytoplazmatické membrány mohou přispívat k přežití B. subtilis v koncentracích surfaktinu, které bakterie jiných druhů zabíjí. Neprodukční kmen B. subtilis 168 byl kultivován v přítomnosti dvou různých subletálních koncentrací surfaktinu (350 a 650 µg/ml) izolovaného z kultury produkčního kmene B. subtilis ATCC 21332. Přídavek surfaktinu do média vedl v závislosti na koncentraci k zástavě růstu exponenciální kultury na 40 min (350 µg/ml), resp. 3 h (650 µg/ml) a poté se růst obnovil se změněnou dobou zdvojení. Nižší koncentrace způsobila 20% urychlení růstu, u vyšší naopak došlo k prodloužení doby zdvojení na dvojnásobek oproti kontrole. Surfaktin vyvolal v cytoplazmatické membráně zásadní změny ve složení fosfolipidů. Došlo ke snížení podílu majoritního fosfolipidu membrány fosfatidylglycerolu a naopak zvýšení podílu fosfatidyletanolaminu, u koncentrace surfaktinu stimulující růst se navíc výrazně navýšil podíl kyseliny fosfatidové. Měření kinetiky lyze lipozómů tvořených lipidy mimikujícími složení membrány vystavené surfaktinu prokázalo, že zvýšení...
|
|
|
Separace fosfolipidů metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie
Erdeová, Karolína ; Čabala, Radomír (vedoucí práce) ; Sobotníková, Jana (oponent)
Fosfolipidy jsou součástí buněčných membrán všech živých organismů. Jedná se o nejvýznamnější skupinu polárních lipidů, vyznačující se amfifilními vlastnostmi. Tyto vlastnosti vyplývají z jejich molekulární struktury, která se skládá z hydrofobních mastných řetězců a polární hlavice. Podle polární hlavice se dělí fosfolipidy do příslušných tříd. Poměr fosfolipidových tříd, zastoupených v bakteriální membráně, značně odráží životní pochody mikroorganismu. Pomocí změn v zastoupení těchto tříd lze sledovat vliv vnějšího prostředí, čehož se využívá v mikrobiologickém výzkumu. Pro sledování fosfolipidového složení vyšlechtěného kmene Bacillus subtilis, který je intenzivně zkoumán pro produkci antibiotik, se stále využívá tenkovrstvá chromatografie. Její časová náročnost výzkum značně zpomaluje, a proto byly podmínky tohoto uspořádání přeneseny na HPLC. Pro tyto účely byla metoda optimalizována formou nelineárního gradientu. Vhodnost metody byla testována na vzorku bakteriálních membránových lipidů, který obsahoval pět fosfolipidových tříd, z čehož dvě majoritní. Jejich poměrné zastoupení lze stanovit, nicméně je nutno pečlivě volit objem nastřikovaného vzorku, aby se zabránilo překročení úzkého koncentračního rozsahu metody. Klíčová slova: fosfolipidy, HPLC, optimalizace, validace, HILIC, NP-HPLC
|
|
|
Vývoj analytických metod pro stanovení fosforylovaných složek bakteriálních buněčných membrán
Mikulecká, Jana ; Čabala, Radomír (vedoucí práce) ; Feltl, Ladislav (oponent)
Fosfolipidy jsou dominantními komponentami bakteriálních buněčných membrán, v nichž tvoří fosfolipidové dvojvrstvy. Bakterie se liší svým fosfolipidovým složením, což umožňuje stanovení a identifikaci významných skupin mikroorganismů. Lze však sledovat i změnu fosfolipidového zastoupení u bakterií stejného druhu, protože složení je ovlivněno celou řadou environmentálních podmínek. K identifikaci a stanovení bakteriálních fosfolipidů se běžně využívá tenkovrstvá chromatografie zejména pro svou minimální instrumentaci. Nevýhodou této metody je časová náročnost a požadavky na pečlivost a zručnost pracovníka. Rostoucí zájmem o fosfolipidové dvojvrstvy napomáhá k podrobnějšímu prozkoumání složení mastných kyselin, neboť detailnější analýzy umožňují zjistit o mikroorganismech ještě více. Pro tyto účely se zdá být tou nejlepší volbou plynová chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií. Metoda slouží jak k identifikaci, tak k určení celkového zastoupení mastných kyselin v molekule fosfolipidu. Dále je využívána k určení polohy a počtu izomerií dvojných vazeb a funkčních skupin na uhlovodíkovém řetězci. Zatímco pro identifikaci a stanovení nepolárních částí fosfolipidů již existuje vhodná a osvědčená analytická ...
|
|
|
Přenos nabitých a nenabitých částic přes modelové biologické membrány
Parisová, Martina ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Moserová, Michaela (oponent)
Tato práce je zaměřena na přípravu modelových stabilizovaných fosfolipidových membrán utvářených na porézním polykarbonátovém nosiči. Pro jejich utváření v pórech hydrofilního polykarbonátového nosiče byl použit 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3- fosfocholin. Pro charakterizaci formování fosfolipidových vrstev, jejich změn a studium transportních procesů byla využita elektrochemická impedanční spektroskopie a voltametrie. Transport kademnatých a měďnatých iontů byl studován v přítomnosti ionoforu calcimycinu a při jeho absenci, který byl inkorporován do vytvořené fosfolipidové membrány. Protože jsou uvedené ionty často vázány v komplexech s různými látkami, jako jsou nízkomolekulární organické kyseliny (low molecular weight organic acids, LMWOAs), byla tato práce zaměřena také na přenos měďnatých a kademnatých iontů přes modelové fosfolipidové membrány v přítomnosti kyseliny jablečné, citronové a šťavelové při různém pH. Kromě použitého ionoforu byly provedeny pilotní experimenty přenosu měďnatých iontů za pomoci dvou peptidů, nisinu a transportanu 10. Utváření membrány a transportní procesy byly charakterizovány pomocí dvou navržených náhradních elektrických obvodů, které odpovídají situaci pokrytého a nepokrytého polykarbonátového nosiče. Klíčová slova: Fosfolipidy, Membrány, Ionofor, Peptid,...
|
host ::
RSS.