|
|
Kapacita mitochondriálního energetického metabolismu v kultivovaných kožních fibroblastech
Daňhelovská, Tereza ; Tesařová, Markéta (vedoucí práce) ; Ješina, Pavel (oponent)
Mitochondriální onemocnění patří, se svojí incidencí 1:5000 živě narozených dětí, k jedněm z nejčastějších metabolických poruch. Jedná se o klinicky heterogenní skupinu chorob způsobenou mutacemi ve více než 250 genech. Diagnostika pacientů s podezřením na mitochondriální onemocnění obnáší celou řadu biochemických analýz. Jednou z nich je i analýza kapacity mitochondriálního energetického metabolismu (KMEM). Jedná se o sledování oxidace 14 C značených substrátů pyruvátu, malátu a sukcinátu v sérii 10 inkubacích, které obsahují různé donory a akceptory acetyl-CoA a inhibitory Krebsova cyklu. Výsledky analýzy KMEM nám podávají široké spektrum informací o mitochondriálním energetickém metabolismu daného jedince v konkrétní tkáni. V rámci diagnostiky pacientů s podezřením na mitochondriální onemocnění je KMEM stanovována v kosterním svalu. Cílem práce je optimalizovat metodu analýzy KMEM pro její využití v kultivovaných kožních fibroblastech. Celkem byla analýza KMEM v kultivovaných kožních fibroblastech provedena u 23 pacientů s primárním deficitem systému oxidativní fosforylace (OXPHOS), u 7 pacientů se sekundárním deficitem OXPHOS a u 15 kontrolních linií. Výsledky analýzy KMEM v kultivovaných kožních fibroblastech byly následně porovnány s výsledky spektrofotometrického měření aktivit jednotlivých...
|
|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
Impact of the glycine-rich loop on the function of processing peptidases of the mitochondrial type
Kučera, Tomáš ; Janata, Jiří (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Ettrich, Rüdiger (oponent)
SOUHRN Většina mitochondriálních proteinů je syntetizována na cytosolických ribozomech ve formě svých prekurzorů nesoucích signální sekvence, které umožňují jejich transport do mitochondrií. Jakmile proteinový prekurzor dosáhne mitochondriální matrix, signální sekvence již není potřeba a je odštěpena heterodimerní mitochondriální "processing" peptidasou (MPP; α/β). Ačkoli krystalová struktura MPP je známa, mechanismus funkce MPP je stále předmětem diskusí. Volná molekulárně-dynamická (MD) simulace byla použita k detailnímu studiu strukturních znaků glycinové smyčky (GRL) regulační α-podjednotky kvasinkové MPP. Struktury divoké a mutantní formy MPP s delecí celé glycinové smyčky byly studovány i v přítomnosti substrátu v aktivním místu peptidasy. Cílená MD simulace byla použita ke studiu mechanismu translokace substrátu z GRL do aktivního místa. Prokázali jsme, že přirozená konformační flexibilita GRL je zcela zásadní pro translokaci substrátu z okolního prostředí do aktivního místa peptidasy. Ukazujeme, že α-helikální konformace substrátu je důležitá nejen během jeho prvotního kontaktu s MPP (t.j. rozpoznání substrátu), ale také později, přinejmenším během prví třetiny translokační dráhy substrátu. Dále ukazujeme, že substrát zůstává v kontaktu s GRL během celé první třetiny translokace, během níž...
|
|
|
Impact of the glycine-rich loop on the function of processing peptidases of the mitochondrial type
Kučera, Tomáš
S O U H R N Většina mitochondriálních proteinů je syntetizována na cytosolických ribozomech ve formě svých prekurzorů nesoucích signální sekvence, které umožňují jejich transport do mitochondrií. Jakmile proteinový prekurzor dosáhne mitochondriální matrix, signální sekvence již není potřeba a je odštěpena heterodimerní mitochondriální "processing" peptidasou (MPP; α/β). Ačkoli krystalová struktura MPP je známa, mechanismus funkce MPP je stále předmětem diskusí. Volná molekulárně-dynamická (MD) simulace byla použita k detailnímu studiu strukturních znaků glycinové smyčky (GRL) regulační α-podjednotky kvasinkové MPP. Struktury divoké a mutantní formy MPP s delecí celé glycinové smyčky byly studovány i v přítomnosti substrátu v aktivním místu peptidasy. Cílená MD simulace byla použita ke studiu mechanismu translokace substrátu z GRL do aktivního místa. Prokázali jsme, že přirozená konformační flexibilita GRL je zcela zásadní pro translokaci substrátu z okolního prostředí do aktivního místa peptidasy. Ukazujeme, že α-helikální konformace substrátu je důležitá nejen během jeho prvotního kontaktu s MPP (t.j. rozpoznání substrátu), ale také později, přinejmenším během prví třetiny translokační dráhy substrátu. Dále ukazujeme, že substrát zůstává v kontaktu s GRL během celé první třetiny translokace, během níž...
|
|
|
Mitochondrie anaerobních prvoků
Stoklasa, Michal ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Rada, Petr (oponent)
Mitochondrie jsou organely endosymbiotického původu, tvořící energetické centrum eukaryotické buňky. Vzniká zde adenosintrifosfát (ATP), který je využíván jako zdroj energie pro většinu metabolických reakcí, probíhajících v buňce. Kromě toho se mitochondrie podílí na programované buněčné smrti (apoptóze) a probíhá zde β-oxidace mastných kyselin a syntéza Fe-S center, hemu a steroidů. Při adaptaci na prostředí s nedostatkem kyslíku došlo u některých parazitických (Giardia intestinalis, Entamoeba histolytica) nebo volně žijících prvoků (Sawyeria marylandensis, Mastigamoeba balamuthi) k redukci většiny mitochondriálních funkcí. Cílem této bakalářské práce je shrnout poznatky o těchto redukovaných mitochondriálních organelách anaerobních prvoků a popsat jejich konkrétní metabolismus. Klíčová slova: mitochondrie, hydrogenosom, mitosom
|
|
|
Dopad izolovaného deficitu F1FO-ATP syntázy na ostatní komplexy oxidační fosforylace v kožních fibroblastech v závislosti na podmínkách kultivace
Kedrová, Kateřina ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Poljaková, Jitka (oponent)
Izolovaný deficit F1FO-ATPsyntázy je skupinou mitochondriálních onemocnění způsobených mutacemi v jaderně- a mitochondriálně-kódovaných strukturních podjednotkách, nebo jaderně-kódovaných faktorech biogenese komplexu F1FO-ATPsyntázy. Nejčastěji jsou to mutace v genu MTATP6, nacházející se v mitochondriální DNA, a v genu TMEM70, nacházející se v jaderné DNA. Gen MTATP6 kóduje strukturní podjednotku "a" komplexu F1FO-ATPsyntázy a jeho mutace způsobuje snížené množství F1FO-ATPsyntázy a její fosforylační aktivitu. Gen TMEM70 kóduje protein vnitřní mitochondriální membrány o velikosti 21 kDa s doposud zcela neobjasněnou funkcí a jeho mutace způsobuje poruchu biogeneze komplexu F1FO-ATPsyntázy. Cílem práce bylo studovat ve dvou liniích primárních kožních fibroblastů s izolovaným deficitem F1FO-ATPsyntázy (mutace m.8851T>C v MTATP6 a mutace c.317-2A>G v TMEM70) dopad tohoto deficitu na systém oxidační fosforylace, vybrané mitochondriální proteiny a mitochondriální síť ve srovnání s kontrolní linií primárních kožních fibroblastů v prvních dnech kultivace (1-5 dní) v médiu obsahujícím jako zdroj sacharidů galaktózu nebo glukózu a v médiu s přítomnou a nepřítomnou aminokyselinou L-glutaminu. U kontrolní linie kultivované v médiu DMEM obsahujícím jako zdroj sacharidů galaktózu bylo nalezeno vyšší množství...
|
|
|
Úloha mitochondriálních proteáz v biogenezi mitochondrií
Krump, Ondřej ; Stibůrek, Lukáš (vedoucí práce) ; Pecina, Petr (oponent)
Mitochondrie jsou organely endosymbiotického původu vykonávající v buňce řadu funkcí, od bioenergetiky, přes biosyntézu až po účast na apoptóze. Pro správné fungování mitochondrie v buňce je zásadní regulovaný obrat proteinů v organele, který je pod kontrolou proteolytického systému buňky, zejména pak jeho mitochondriální části. Tento mitochondriální proteolytický systém sestává z několika skupin proteáz. Nejlépe charakterizované AAA+ proteázy tvoří duté oligomery prstencovitého tvaru, uvnitř kterých se nachází proteolytické domény. Přístup substrátu k těmto doménám je závislý na unfoldingu, energeticky náročném ději poháněném hydrolýzou ATP, zprostředkovanou ATPázovými doménami AAA+ proteázy. Hlavní funkcí AAA proteáz je proteolytická degradace proteinů, součást systému kontroly kvality mitochondriálních proteinů. AAA+ proteázy se nachází volně v matrix (Lon a ClpXP), nebo jsou ukotvené ve vnitřní membráně mitochondrií (i-AAA, m-AAA). Procesující peptidázy odštěpují sekvence cílící jaderně kódované mitochondriální proteiny do mitochondrií. Oligopeptidázy štěpí peptidy vzniklé procesujícím i degradativním štěpením na jednotlivé aminokyseliny. Nesprávné fungování různých komponent mitochondriálního proteolytického systému se podílí na řadě onemocnění, zejména na některých formách dědičné spastické paraplegie...
|
|
|
Mitochondrie Trimastix pyriformis
Novák, Lukáš ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Kolísko, Martin (oponent)
2013 DIPLOMOVÁ PRÁCE Lukáš Novák Abstrakt Volně žijící mikroaerofilní prvok Trimastix pyriformis je blízce příbuzný oxymonádám, které představují největší eukaryotický taxon bez známé mitochondrie. Na rozdíl od oxymonád byla v buňce T. pyriformis záhadná redukovaná mitochondrie nalezena. V EST datech T. pyriformis byla identifikována řada genů, jejichž produkty mohou být lokalizovány v mitochondrii. Jsou mezi nimi geny pro všechny komponenty systému štěpení glycinu, [FeFe]hydrogenázy a typicky mitochondriální protein Cpn60. Za účelem lokalizace těchto proteinů jsme provedli experimenty. Naše výsledky ukazují, že systém štěpení glycinu je skutečně lokalizován v mitochondrii. Výsledky experimentů provedených s cílem lokalizovat dvě hydrogenázy také naznačují mitochondriální lokalizaci. Nejsou ale zcela přesvědčivé. Pokus o lokalizaci Cpn60 selhal. Dále jsme identifikovali několik nových genů v transkriptech T. pyriformis a Monocercomonoides sp. (Oxymonadida). Jde o geny kódující komponenty SUF systému syntézy FeS center a peroxidázu rubrerythrin. Klíčová slova: Trimastix, Monocercomonoides, mitochondrie, hydrogenozom, mitozom, hydrogenáza, systém štěpení glycinu, SUF systém.
|
|
|
Úloha mitochondrií v kardiprotektivním pusobení hypoxie u potkana
Lomnický, Matouš ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Hlaváčková, Markéta (oponent)
K udržení homeostázy potřebuje aerobní organismus dostatečný přísun kyslíku. Často jsou však tyto organismy přirozeně vystavovány hypoxickému prostředí a stejně tak dochází k hypoxickým stavům za různých patologických podmínek. Již pře více jak 30-ti lety vědci objevili kardioprotektivní působení chronické hypoxie a později objevili i kardioprotektivní působení tzv. "ischemického preconditioningu". Dlouhodobé vystavení středně silné hypoxii aktivuje kardioprotektivní mechanismy snižující následky krátkodobé ischemie myokardu a průběh dalších zdravotních komplikací. Podstata protektivních mechanismů není dosud zcela objasněna. Tato práce pojednává o úloze mitochondrií v adaptaci orgasnismu vedoucí ke kardioprotekci během středně silné hypoxie. Popisuje fyziologické adaptinvní procesy vybraných živočichů na přirozené hypoxické prostředí i molekulární mechanismy studované na experimentálních modelech. Dosud zjištěné molekulární mechanismy vzniku kardiporotektivního účinku ukazují převážně na signální dráhy protein kinázy C přes tyrozinové kinázy a mitogeny aktivované kinázy na aktivaci sarkolemálních a mitochondriálních K+ kanálů závislých na ATP. Otevření těchto kanálů může chránit mitochondrie před vápníkovým přetížením, nebo jejich otevření vede ke zvětšení objemu mitochondrií, které je patrně součástí...
|
host ::
RSS.