|
|
Study of mechanism of signal transduction in case of two model heme-containing sensor proteins
Mihalčin, Peter ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Kavan, Daniel (oponent)
Hemové senzorové proteíny, ktoré detekujú plynné molekuly tvoria skupinu proteínov prítomných v signálnych dráhach baktérií. Precízna regulácia fyziologických funkcií ako medzibunková komunikácia či produkcia biofilmu je zásadná pre prežitie baktérií a ich adaptáciu na okolité podmienky. Hemové senzorové proteíny detekujú koncentráciu plynných molekúl v okolitom prostredí senzorovou doménou (ktorá obsahuje molekulu hemu ako vlastné detekčné miesto) a prenášajú signál na funkčnú doménu, ktorá pomáha riadiť adaptáciu fyziologických procesov. Tieto procesy často patogénneho prejavu prispievajú k rozšírenej rezistencií baktérii voči antibiotikám. Hemové senzorové proteíny sa javia ako nový terapeutický objekt v antimikrobiálnej liečbe. Za účelom realizácie tohto typu terapie je najskôr nutné pochopiť presný mechanizmus intramolekulárneho prenosu signálu hemovými senzorovými proteínmi. Jeden z prístupov ako odhaliť tieto mechanizmy je štúdium modelových signálnych proteínov. Táto diplomová práca je zameraná na výskum prenosu signálu dvoma modelovými hemoproteínmi s globínovou štruktúrou senzorovej domény, ktoré detekujú kyslík.
|
|
|
Porovnání vlastností transkripčního faktoru "Bach1" v jeho apoformě a holoformě
Vávra, Jakub ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Brynychová, Veronika (oponent)
Hemoproteiny představují vzhledem k jejich širokému výskytu a rozmanitým funkcím nepostradatelnou součást mnoha živých organismů. Mezi typické funkce hemoproteinů patří participace na transportu a uskladnění kyslíku v živých organismech, transport elektronů v rámci dýchacího řetězce či enzymová katalýza reakcí, kterých se účastní kyslík, případně peroxid vodíku. Poměrně nedávno byla objevena nová skupina hemoproteinů, jejíž zástupci disponují schopností detekovat buď změny koncentrace hemu (senzorové proteiny, které detekují hem), nebo změny koncentrace dvouatomových molekul plynů (hemové senzorové proteiny, které detekují plyny) v jejich okolním prostředí. Signály generované v rámci této detekce způsobují strukturní změny příslušných senzorových proteinů a ovlivňují tak jejich funkce. Předmětem této diplomové práce je příprava a následná charakterizace eukaryotického senzorového proteinu Bach1, který detekuje hem. Důraz je kladen především na interakční schopnosti proteinu Bach1 s heminem a komparaci vlastností apoformy a holoformy Bach1. Pozornost je věnována hlavně počtu molekul heminu, které jsou schopny specificky interagovat s Bach1, a to za různých podmínek (odlišný redoxní stav iontu železa v hemu, přítomnost interakčních partnerů Bach1 apod.). Součástí této práce je také analýza vlivu...
|
|
|
New leukocyte membrane adaptor proteins
Králová, Jarmila ; Brdička, Tomáš (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent) ; Šedivá, Anna (oponent)
Membránové adaptorové proteiny nemají samy o sobě žádnou enzymatickou aktivitou. Je však pro ně typická přítomnost různých interakčních domén umožňujících vazbu na další proteiny a buněčné membrány. Jejich funkcí je spojovat receptory nebo jiné adaptory s proximálními signalizačními molekulami. Zda jejich vliv na přenos signálu bude aktivační nebo inhibiční závisí zejména na povaze efektorových molekul, které váží. Jedním z membránových adaptorových proteinů, kterými se zabývá tato práce je adaptor SCIMP. Je exprimován v buňkách prezentujících antigen a zesiluje signalizaci MHCII v B buňkách. Tato dizertační práce se zabývá analýzou funkce proteinu SCIMP v primárních myších B lymfocytech a v dalších buňkách prezentujících antigen. Její hlavní součástí je podrobná analýza SCIMP deficientních myší. I přesto, že změny v zastoupení imunitních buněčných populací u SCIMP deficientních myší nebyly signifikantní, podařilo se nám najít funkci proteinu SCIMP v dendritickách buňkách, kde se uplatňuje jako signalizační adaptor v dráze receptoru DECTIN-1 důležitého pro antifungální imunitu. Data prezentovaná v této práci popisují signalizaci zprostředkovanou adaptorem SCIMP v pozdních časových bodech aktivace receptoru DECTIN-1, která je také důležitá pro produkci anti-fungálních cytokinů. Dalším zajímavým...
|
|
|
Evoluce regulačních mechanismů aktivace EGF receptoru
Trávníčková, Květa ; Stříšovský, Kvido (vedoucí práce) ; Koudelková, Lenka (oponent)
Signalisace prostřednictvím EGF receptoru je klíčová pro správný průběh ontogenetického vývoje i udržování homeostasy v tělech organismů. Jsou skrze ni regulovány procesy jako proliferace, migrace či diferenciace buněk. Na příkladu tří dobře probádaných organismů, C. elegans, D. melanogaster a H. sapiens sapiens, jsou v této práci vyloženy principy regulace EGF receptoru a na jejich základě poté vyvozeny trendy, které se při jejich evoluci uplatnily. Zvláštní pozornost je přitom věnována proteinům z rodiny rhomboidů, jejichž činnost je se signalisací EGF receptoru pevně spjata. Narušení regulace EGF receptoru významně přispívá k projevům některých onemocnění, předně mnohých typů rakovin, ale také schizofrenie, lupénky a kardiovaskulárních chorob. Proto mají výsledky výzkumu na tomto poli potenciál uplatnit se při vývoji nových léčebných prostředků.
|
|
|
Model signální transdukce v čichovém senzorickém neuronu obratlovců s difúzí a analýzou citlivosti
Beneš, Martin ; Zápotocký, Martin (vedoucí práce) ; Jelínek, Jan (oponent)
Cílem tohoto práce je vytvoření a implementace kvalitativního modelu signální dráhy čichového senzorického neuronu včetně zpětné vazby s důrazem na difuzi látek, který by umožňoval další simulace pro porozumění dynamice této dráhy. Předpokládané použití modelu je i pro simulaci ovlivňování při aktivaci dvou receptorů v předem definované vzdálenosti. Model byl vytvořen a následně implementován v programovacím jazyku Python s použitím knihovny STEPS. Následně na modelu byla provedena analýza citlivosti metodou Morris OAT a optimalizace pomocí změn jednotlivých parametrů s velkým významem na výstup modelu. Model podává dobré a i biologicky srovnatelné výsledky, pokud je na počátku dráhy aktivování 10-100 receptorů. Při nižším počtu bohužel výsledky nejsou validní, a tak model nelze použít pro simulaci ovlivňování dvou aktivovaných receptorů. I přesto je ale hlavním přínosem práce model signální transdukce celé signální dráhy se zahrnutou zpětnou vazbou a důrazem na difuzi. Dalším přínosem je i soubor skriptů pro analýzu citlivosti metodou Morris OAT a optimalizaci.
|
|
|
Mechanismus přenosu signálu hemovými senzorovými proteiny detekujícími kyslík
Stráňava, Martin ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Macek, Tomáš (oponent)
CZ Hemové senzorové proteiny, které detekují plynné molekuly, hrají v bakteriální fyziologii důležitou roli v regulaci mnoha procesů jako je např. buněčná diferenciace, virulence, tvorba biofilmu nebo mezibuněčná komunikace. Jejich struktura se vyznačuje typickou modulární architekturou, kde různé senzorové domény (nejčastěji na N-konci) regulují aktivitu katalytických neboli funkčních domén (nejčastěji na C-konci). V této disertační práci jsme se zaměřili na studium tří zástupců ze skupiny senzorových proteinů detekujících kyslík a to histidinkinasy AfGcHK, diguanylátcyklasy YddV, fosfodiesterasy EcDOS a dále na studium proteinu RR, který je interakčním partnerem AfGcHK. Hlavním cílem disertační práce bylo prostudovat intraproteinový/interdoménový přenos signálu u dvou zástupců hemových senzorových proteinů s globinovým uspořádáním senzorové domény (AfGcHK, YddV) a u jednoho zástupce s PAS uspořádáním senzorové domény (EcDOS). Dalším cílem bylo popsat interproteinový přenos signálu u dvousložkového systému AfGcHK-RR a strukturně charakterizovat tyto dva interakční partnery. Důraz byl kladen také na studium interakce modelových senzorových domén s různými signálními molekulami a popis funkce jednotlivých aminokyselin účastnících se vazby těchto signálních molekul. Studiem...
|
|
|
β-Arrestin a jeho úloha v přenosu signálů
Marková, Vendula ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Nerandžič, Vladimír (oponent)
β-Arrestin je všudypřítomný protein v buňkách, kde se účastní přenosu informace signálními drahami a může tak ovlivňovat různé buněčné procesy. Konkrétně β-arrestin kooperuje s receptory spřaženými s G proteiny (GPCRs). Po aktivaci receptoru příslušným ligandem dochází k navázání β-arrestinu k receptoru, čímž nastává zeslabení vedení signálu prostřednitvím příslušných G proteinů, neboli desensitizaci, a poté může dojít i k internalizaci receptoru. Kromě toho β-arrestin funguje jako adaptor pro různé molekuly, které se účastní přenosu signálu. Dále může hrát roli i přímo v jádře a ovlivňovat tak transkripci cílových genů. V neposlední řadě je β-arrestin a jeho schopnost regulovat signální dráhy využívána ve výzkumu zaměřeném na vývoj nového typu léčiv, tzv. usměrňovacích ligandů, které po navázání na GPCRs dokáží spouštět pouze jednu určitou aktivitu receptoru a příslušnou buněčnou signalizaci. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Aktivace iniciačních kaspáz a regulace jejich aktivity
Votavová, Barbora ; Anděra, Ladislav (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent)
Kaspázy jsou jedny z klíčových proteinů podílejících se jak na aktivaci, tak i exekuci apoptózy. Vnější či vnitřní apoptotický signál vede k postupné aktivaci iniciačních a exekučních kaspáz. Aktivace iniciačních kaspáz je zprostředkována jejich procesováním v multiproteinových komplexech a aktivní iniciační kaspázy následně cíleně štěpí a tím i aktivují kaspázy efektorové. Tyto pak štěpí celé spektrum strukturních i funkčních buněčných proteinů, což vede k sebedestrukci buňky a k jejímu rozpadu do apoptotických tělísek. Vzhledem k zásadnímu významu iniciace apoptózy je jak aktivace, tak aktivita iniciačních (ale i efektorových) kaspáz důsledně regulována hned na několika úrovních. Primárně záleží na intenzitě a charakteru přijatého signálu, zda vůbec dojde ke zformování aktivačního kaspázového komplexu. Dále pak koncentrace iontů, nukleotidů a rozličných proteinů (proteiny z rodiny Bcl-2, inhibitory apoptózy (IAPs), heat shock proteiny, aj.) může taktéž výrazně ovlivnit jednotlivé kroky aktivace kaspáz. Samotné kaspázy mohou být posttranskripčně modifikovány (fosforylace, ubiquitinace,…) a tím buď inaktivovány, nebo naopak jejich aktivita může být zvýšena. Všechny tyto procesy tvoří složitou regulační síť, sloužící jak pro účinnou a správně načasovanou aktivaci kaspáz, tak i jako ochrana před nechtěným...
|
|
|
Phosphoinositides and their effectors in regulation of the Wnt signalling pathway
Knop, Filip ; Macůrková, Marie (vedoucí práce) ; Krausová, Michaela (oponent)
Fosfoinositidy představují pouze malou část celkového množství lipidů v buněčných membránách. Přesto je jejich činnost zprostředkovaná proteinovými efektory nezbytná pro buněčnou signalizaci, vezikulární transport, pohyb buňky a jiné důležité procesy v životě buňky. Tato bakalářská práce popisuje funkci fosfoinositidů ve Wnt signální dráze. Při Wnt signalizaci je mnoho momentů kdy je nezbytná spolupráce s fosfoinositidy. Retrográdní transport Wntless molekuly (Wls) z plazmatické membrány zpět do Golgiho aparátu nebo internalizace Wnt receptorů v buňkách citlivých vůči Wnt signalizaci jsou pouze dva příklady. Oba procesy jsou přísně regulovány a poruchy funkce enzymů zpracovávajících fosfoinositidy může způsobit deregulaci těchto procesů, eventuálně deregulaci Wnt signální dráhy. Jelikož je deregulace Wnt signální dráhy známá příčina vážných nemocí včetně rakoviny, pochopení interakcí mezi fosfoinositidy a Wnt signalizací může pomoci vývoji nových strategií v léčbě těchto chorob.
|
|
|
Molekulární mechanismy přenosu extracelulárních signálů dráhou ERK.
Bráborec, Vojtěch ; Rösel, Daniel (oponent) ; Vomastek, Tomáš (vedoucí práce)
Signální MAPK (mitogen-activated protein kinase) kaskáda představuje evolučně konzervovaný mechanismus, který buňkám umožňuje vnímat extracelulární signály a vhodným způsobem na tyto signály reagovat. Nejlépe prostudovaným členem MAPK rodiny je proteinkináza ERK (extracellular signal-regulated kinase), která spolu s proteiny Raf a MEK (MAPK/ERK kinase) tvoří prototypickou signální dráhu regulující široké spektrum biologických dějů jako je kupříkladu proliferace, diferenciace, buněčný pohyb, adheze či apoptóza. Aby mohla jedna signální dráha regulovat množství různých odpovědí, vyvinuly si buňky modulační mechanismy, mezi které patří odlišná síla a doba trvání signálu, různá lokalizace proteinů, komunikace s ostatními signálními drahami, rozdíly ve výběru substrátů i to, jakým způsobem si signalizační molekuly dané spektrum interakčních partnerů vybírají. Uvedené mechanismy jsou ve velké míře ovlivňovány proteiny s neenzymatickými funkcemi, jako jsou tzv. scaffold proteiny, proteinové inhibitory a proteinové kotvy. Tyto proteiny usměrňují signály vedoucí k dosažení konkrétní buněčné odpovědi a jsou tedy klíčovými články signální transdukce. I přes rostoucí význam proteinových modulátorů v buněčné signalizaci, není jejich fyziologická role často známá. Částečnou výjimku představují dva fyziologické děje -...
|
host ::
RSS.