|
|
Změny fosforylace proteinu CRMP2 spjaté s patogenezí Alzheimerovy choroby a jejich vliv na funkci neuronů
Škrlantová, Alice ; Balaštík, Martin (vedoucí práce) ; Balík, Aleš (oponent)
Protein CRMP2 (Collapsin response mediator protein) byl v roce 1995 popsán jako mediátor signalizace Sema3A, která vede ke kolapsu růstových kuželů neuronů. Ukázalo se, že je nezbytnou součástí určení polarity a růstu neuronů v průběhu embryonálního vývoje nervové soustavy a dále účast na tvorbě neurofibrilárních klubek či patologická hyperfosforylace u pacientů postižených Alzheimerovou chorobou uvedly CRMP2 v roli podezřelých proteinů v rozvoji tohoto onemocnění. Aktivita a funkce CRMP2 je regulována fosforylací a pochopení mechanismů vedoucí k regulaci funkce proteinu je zásadní pro pochopení jeho úlohy v rozvoji Alzheimerovy choroby. Tato práce popisuje signální dráhy, kinázy a interakční partnery proteinu CRMP2 a spojuje poruchy těchto mechanizmů s rozvojem Alzheimerovy choroby.
|
|
|
Postranslation modifications affecting function of nuclear localization signal
Šebrle, Erik ; Sedláček, Radislav (vedoucí práce) ; Venit, Tomáš (oponent)
Transport proteinů do jádra přes jadernou blánu je kontrolovaný převážně prostřednictvím jaderné lokalizační sekvence/signálu (NLS). Jaderný lokalizační signál je bohatý na pozitivně nabyté aminokyseliny arginin a lysin. Bylo zjištěno, že aktivita tohoto jaderného lokalizačního signálu může být regulována prostřednictvím fosforylace serinu v jeho těsné blízkosti. Fosforylace serinu nebo fosfomimetické změny těchto presekvencí (NLS) může představovat důležitý mechanismus regulující lokalizaci proteinu v buňkách v závislosti na jejich buněčné aktivaci. V naší laboratoři byl identifikován protein - Fragile X mental retardation syndrome 1 neighbor (Fmr1nb), jehož buněčná lokalizace může být řízena touto postranslační modifikací.
|
|
|
Spr0334, nový protein buněčného dělení u Streptococcus pneumoniae.
Štekerová, Nela ; Doubravová, Linda (vedoucí práce) ; Konopásek, Ivo (oponent)
Spr0334, nový protein buněčného dělení u Streptococcus pneumoniae Streptococcus pneumoniae je významný lidský patogen. Tato bakterie kóduje ve svém genomu jediný gen pro serin/threoninovou proteinkinasu eukaryotního typu nazvanou StkP. StkP reguluje mnoho fyziologických procesů, jako např. patogenezi, kompetenci pro genetickou transformaci, rezistenci k různým druhům stresů a rezistenci k antibiotikům. Rovněž ovlivňuje transkripci celé řady genů účastnících se biosyntézy buněčné stěny, pyrimidinového metabolizmu, oprav DNA a příjmu železa. Současné studie ukázaly, že StkP je lokalizována v buněčné přepážce a významným způsobem reguluje buněčné dělení a morfologii. Mezi její substráty patří mimo jiné proteiny buněčného dělení DivIVA, FtsZ a FtsA. Porovnáním fosfoproteomových map divokého kmene a kmene ΔstkP S. pneumoniae bylo prokázáno, že StkP in vivo fosforyluje několik substrátů, mezi něž patří i membránový protein Spr0334. Hmotnostní spektrometrií byla určena místa fosforylace proteinu Spr0334, a to threonin 67 a threonin 78. Dále bylo zjištěno, že je protein Spr0334 lokalizován v buněčné přepážce, což vedlo k hypotéze, že by mohl být dalším proteinem buněčného dělení u S. pneumoniae. Hlavním záměrem této diplomové práce bylo přiblížit funkci neznámého proteinu Spr0334 u S. pneumoniae a zjistit vliv...
|
|
|
Vliv fosforylace na jaderný import virových proteinů a komplexů
Pokorná, Karolína ; Forstová, Jitka (vedoucí práce) ; Roučová, Kristina (oponent)
Replikace celé řady virů probíhá v jádře hostitelské buňky. Tyto viry objevily způsob jak překonat překážku v podobě jaderného obalu a často doslova přimět buňku, aby zajistila jaderný import jejich proteinů a genomu. Pro mnoho virových proteinů je důležité, aby byl jejich transport do jádra přesně načasován. Díky tomu je zajištěn ideální průběh replikace viru, případně je umožněno, aby protein během životního cyklu viru plnil různé funkce v závislosti na své lokalizaci. Jedním ze způsobů regulace jaderného importu virových proteinu je jejich fosforylace. Fosforylace může jaderný import virových proteinů a komplexů kontrolovat různými způsoby. Například může ovlivnit afinitu virového proteinu k importinům nebo jiným buněčným proteinům, nebo také vyvolat změnu konformace proteinu, která vede k vystavení lokalizační sekvence.
|
|
|
Studium unikátní signální dráhy Ser/Thr proteinkinázy StkP a fosfatázy PhpP u Streptococcus pneumoniae
Keil, Jan ; Ulrych, Aleš (vedoucí práce) ; Bobková, Šárka (oponent)
Významný lidský patogen Streptococcus pneumoniae je jedinečným modelem pro studium serin/threoninových proteinkináz eukaryotního typu a jejich příslušných fosfatáz u bakterií, jelikož kóduje pouze jediný signalizační pár složený z proteinkinázy StkP a fosfatázy PhpP. Tento signalizační pár hraje úlohu v řadě buněčných procesů zejména pak v syntéze buněčné stěny a buněčného dělení. Signalizační pár StkP/PhpP nejspíše reguluje složitou síť signalizačních kaskád reverzní fosforylací několika substrátů, z nichž je charakterizována pouze část. Nedávno bylo pomocí MS analýzy identifikováno kolem 90 fosfopeptidů, které jsou potenciálními substráty kinázy StkP a fosfatázy PhpP. Cílem této diplomové práce byla charakterizace předpokládaného nového substrátu Spr0929 a jeho vlivu na fyziologii pneumokoka. Zkoumána byla morfologie buněk kmenů s odstraněným genem spr0929 na různých genetických pozadích pneumokoka. Bylo zjištěno, že vliv odstranění tohoto genu na morfologii buněk je kmenově specifický. Porovnáván byl též růst buněk postrádajících gen spr0929 s divokým typem, a to za různých fyziologických podmínek. Jelikož protein Spr0929 obsahuje nukleoid-asociovanou doménu NdpA, určení jeho lokalizace v buňce byla též jedním z důležitých cílů práce. Translační fúzí s fluorescenční značkou GFP byla odhalena...
|
|
|
Regulace penicilin vazebného proteinu Pbp2a u Streptococcus pneumoniae
Kubeša, Bohumil ; Doubravová, Linda (vedoucí práce) ; Pospíšil, Jiří (oponent)
Regulace penicilin vazebného proteinu Pbp2a u Streptococcus pneumoniae Streptococcus pneumoniae je extracelulární lidský patogen, který ve svém genomu kóduje unikátní Ser/Thr proteinkinasu eukaryotického typu StkP. Tento enzym se prostřednictvím fosforylace svých substrátu podílí zejména na regulaci buněčného dělení a syntéze buněčné stěny. Transmembránový protein MacP byl identifikován jako substrát proteinkinasy StkP. Jedná se o aktivátor penicilin vazebného proteinu PBP2a, který se svou transpeptidasovou a transglykosylasovou aktivitou podílí na syntéze peptidoglykanu. Zjistili jsme, že MacP je fosforylován proteinkinasou StkP v pozicích T32 a T56. Potvrdili jsme, že MacP a PBP2a vzájemně interagují a fosfoablativní ani fosfomimetické mutace majoritních fosforylovaných zbytků proteinu MacP nemají vliv na interakci s PBP2a a neovlivňují zásadně ani funkci MacP in vivo. Dále se nám podařilo dokázat, že delece macP je synteticky letální s delecí pbp1a, čímž jsme potvrdili, že je MacP aktivátorem proteinu PBP2a. MacP je lokalizován v buněčné přepážce a interaguje s řadou proteinů buněčného dělení S. pneumoniae. Klíčová slova: Streptococcus pneumoniae, buněčné dělení, MacP, PBP2a, fosforylace
|
|
|
Ser/Thr proteinkinázy u mykobakterií
Borovcová, Taťána ; Doubravová, Linda (vedoucí práce) ; Konopásek, Ivo (oponent)
Mycobacterium tuberculosis kóduje 11 Ser/Thr proteinkináz. Tyto proteinkinázy jsou strukturně příbuzné eukaryotickým proteinkinázám. Fosfoproteom obsahuje stovky proteinů fosforylovaných na Ser/Thr zbytcích, které ovlivňují všechny aspekty biologie buňky, což podporuje kritickou roli fosforylace na regulaci fyziologie. Důležitou roli na regulaci mají zejména proteinkinázy PknA, PknB, PknG a PknL, tyto proteinkinázy se vyskytují u všech druhů mykobakterií. Pro M. tuberculosis jsou však esenciální pouze PknA a PknB, které regulují tvar buňky, skrze regulaci syntézy buněčné stěny, a buněčné dělení. Další důležitou proteinkinázou je PknG, která ač není esenciální pro růst, je nezbytná pro virulenci, jelikož podporuje přežití patogenu uvnitř makrofágů hostitele. Ser/Thr proteinkinázy proto představují zajímavý cíl pro výzkum inhibitorů využitelných pro léčbu tuberkulózy.
|
|
|
Virulence of Bordetella pertussis from an Omics Perspective
Novák, Jakub ; Šebo, Peter (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent) ; Novák, Petr (oponent)
Gram-negativní aerobní kokobacilus Bordetella pertussis je jedním z nemnoha výhradně lidských patogenů a hlavním původcem respiračního onemocnění zvaného pertuse, nebo také černý kašel. Navzdory globálním vakcinačním programům představuje pertuse stále významný problém pro veřejné zdraví - ročně padne za oběť tomuto onemocnění po celém světě na sto tisíc dětí a celkové počty hlášených případů dosahují desítek milionů. Také proto je výzkumu mechanismů působení faktorů virulence bakterie B. pertussis věnována významná pozornost. Navzdory tomu však zůstává biologie interakcí této bakterie se svým lidským hostitelem z velké části neznámá nebo jen málo prozkoumaná. Evoluce, genetika a adaptace B. pertussis komplexnímu prostředí lidského nosohltanu spolu s procesy umožňujícími této bakterii obejít hostitelské obranné mechanismy, ať už vrozené, tak i získané imunity, jsou doposud jen částečně popsány a pochopeny. V tomto kontextu představují omics přístupy velmi cenné nástroje k odhalení doposud neznámých aspektů interakcí mezi hostitelem a patogenem a otevírají tak cestu detailnější analýze regulace virulence pomocí mechanistických studií. V této práci představuji výsledky tří omics projektů věnovaných biologii B. pertussis, postavených alespoň zčásti na tzv. high-throughput proteomických přístupech. V...
|
|
|
The role of ERK1 and ERK2 protein kinases in the MAPK/ERK signaling
Galvánková, Kristína ; Vomastek, Tomáš (vedoucí práce) ; Dráber, Peter (oponent)
MAPK/ERK je naprieč organizmami vysoko konzervovaná signálna dráha, zabezpečujúca procesy nevyhnutné pre život, akými sú proliferácia, diferenciácia, apoptóza alebo migrácia buniek. Všetky tieto procesy sú výsledkom spracovania celej rady extracelulárnych signálov prenášaných od receptorov cez kaskádu proteínkináz Raf, MEK a ERK pomocou následných fosforylácií. Raf fosforyluje MEK a MEK fosforyluje a aktivuje proteínkinázu ERK, ktorá následne fosforyluje a tým reguluje široké spektrum substrátov na rôznych miestach v bunke. Keďže ostatné dve proteínkinázy majú obmedzený počet substrátov, práve ERK fosforyláciou stoviek popísaných substrátov v daný moment zásadne vplýva na konečnú odpoveď bunky. Ovplyvnené substráty potom určujú výslednú bunkovú odpoveď na extracelulárny signál. Celá signálna dráha je v jednotlivých krokoch prísne regulovaná za pomoci interakčných partnerov a ďalších adaptorových proteínov. Nesprávna regulácia dráhy, ako aj mutácie jednotlivých proteínkináz vedú k závažným patologickým prejavom. Na úrovni proteínkinázy ERK sa vyskytujú dve izoformy, ERK1 a ERK2, ktoré sú z viac než 80 % identické. Ich veľká sekvenčná aj funkčná podobnosť vyvoláva otázky o ich evolučnej konzervovanosti a taktiež o tom, či majú tieto izoformy rozdielne funkcie, alebo sú funkčne zameniteľné. Cieľom...
|
|
|
Signaling effects of adenylate cyclase toxin action on phagocytes
Černý, Ondřej
Adenylát-cyklázový toxin (CyaA) je klíčovým faktorem virulence bakterie Bordetella pertussis. CyaA se váže na fagocyty produkující komplementový receptor 3 (CR3) a následně katalyzuje přeměnu vnitrobuněčného ATP na významného "druhého posla" cAMP. Tímto paralyzuje schopnost neutrofilů a makrofágů zabíjet bakterie pomocí oxidativního vzplanutí a mechanismů závislých na fagocytóze. V této práci analyzujeme mechanismus, kterým CyaA blokuje produkci baktericidních reaktivních kyslíkových a dusíkových radikálů neutrofily a makrofágy. CyaA potlačuje produkci reaktivních kyslíkových radikálů (ROS, z angl. "reactive oxygen species") jednak prostřednictvím inhibice PLC přes PKA a dále nejspíše ovlivněním skládání komplexu NADPH oxidázy prostřednictvím aktivace proteinu Epac. Selektivní aktivace PKA nebo Epac blokovala produkci ROS indukovanou fMLP. Inhibice PKA pomocí specifických inhibitorů navíc vedla jen k částečnému obnovení produkce ROS u neutrofilů vystavených CyaA. Signalizace CyaA/cAMP následně omezila tvorbu DAG, zatímco tvorba PIP3 zůstala neovlivněna. Tyto výsledky naznačují, že působení CyaA může ovlivnit lipidické složení membrány fagocytů. Dále jsme ukázali, že aktivace PKA pomocí cAMP vyvolává aktivaci tyrozínové fosfatázy SHP-1. To v makrofázích způsobí potlačení produkce reaktivních...
|
host ::
RSS.