|
|
Charakterizace vybraných vlastností modelových zástupců hemových senzorových proteinů
Fojtík, Lukáš ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Svášková, Dagmar (oponent)
Hemové senzorové proteiny představují čtvrtou skupinu hemoproteinů. V této skupině hemoproteinů slouží hem jako signální molekula. Disociace a asociace hemu u proteinů detekujících hem má vliv na regulaci fyziologických procesů např. regulace enzymové aktivity nebo genové exprese. V předkládané bakalářské práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o vybraných zástupcích hlavně ze skupiny eukaryotických hemových senzorových proteinů publikované v odborných časopisech. V experimentální části této bakalářské práce jsme se zaměřili na přípravu rekombinantního proteinu, inhibitoru regulovaného hemem (HRI) a jeho proteinového substrátu, alfa podjednotky eukaryotického translačního iniciačního faktoru 2 (eIF2α). Nejprve byly připraveny, posléze amplifikovány a následně izolovány plasmidy nesoucí buď gen pro HRI nebo pro eIF2α. Následně byly dané proteiny připraveny heterologní expresí v bakteriálních buňkách E. coli BL-21(DE3) a celý proces zakončila jejich purifikace. Získali jsme finální preparát HRI o koncentraci 7,7 µM a celkovém objemu 400 µl a 60% homogenitě a finální preparát eIF2α o koncentraci 51,3 µM a celkovém objemu 400 µl a 80% homogenitě. Pilotní charakterizace obou získaných preparátů s ohledem na jejich teplotní stabilitu, přinesla důležité informace nezbytné pro správné uchovávání proteinů...
|
|
|
Evolution of the Heme Biosynthetic Pathway in Eukaryotic Phototrophs
CIHLÁŘ, Jaromír
This thesis is devoted to the evolution of the heme biosynthetic pathway in eukaryotic phototrophs with particular emphasis on algae possessing secondary and tertiary red and green derived plastids. Based on molecular biology and bioinformatics approaches it explores the diversity and similarities in heme biosynthesis among different algae. The core study of this thesis describes the heme biosynthesis in Bigelowiella natans and Guillardia theta, algae containing a remnant endosymbiont nucleus within their plastids, in dinoflagellates containing tertiary endosymbionts derived from diatoms called dinotoms, and in Lepidodinium chlorophorum, a dinoflagellate containing a secondary green plastid. The thesis further focusses on new insights in the heme biosynthetic pathway and general origin of the genes in chromerids the group of free-living algae closely related to apicomplexan parasites.
|
|
|
Preparation of a plasmid, its expression and preliminary isolation of MafK protein - the interacting partner of heme sensor Bach1
Mihalčin, Peter ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Stráňava, Martin (oponent)
Bakalárska práca Abstrakt Senzorové proteíny detekujúce hem sú skupina hemoproteínov, ktorým slúži hem ako signálna molekula. Asociácia alebo disociácia hemu a hem-detekujúceho senzorového proteínu má vplyv na reguláciu mnohých fyziologických procesov riadených týmito proteínmi. Príkladom je regulácia enzýmovej aktivity alebo génovej expresie. Predkladaná bakalárska práca sa zaoberá hemovým senzorovým proteínom Bach1 a jeho interakčným partnerom, transkripčným faktorom MafK. Bach1 patrí do skupiny transkripčných faktorov s represívnymi účinkami. Cieľovými génmi, ktoré Bach1 reguluje, sú gény enzýmu hemoxygenáza, ktorá riadi degradáciu voľného hemu v bunkách. Bach1 interaguje s nadbytkom voľného hemu v bunke. Táto interakcia inaktivuje represívny účinok Bach1 a v konečnom dôsledku je v prípade nadbytku voľného hemu hemoxygenáza exprimovaná. V medziach fyziologickej koncentrácie hemu v bunkách proteín Bach1 s hemom neinteraguje a väzbou na regulačné oblasti cieľových génov inhibuje ich expresiu. Bach1 sa dokáže viazať na DNA iba v kooperácii so svojim interakčným partnerom, transkripčným faktorom MafK. Teoretickú časť tejto bakalárskej práce tvorí zhrnutie doterajších poznatkov o transkripčných faktoroch Bach1, MafK, ich vzájomnej interakcii a väzbe na DNA ako aj neodmysliteľný vplyv hemu na ich spoločnú...
|
|
|
Role iontů železa v metabolismu améby Naegleria gruberi
Ženíšková, Kateřina ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Hlouchová, Klára (oponent)
Železo je biogenní stopový prvek, jehož dostupnost je pro organismy životně důležitá. V biologických systémech se vyskytuje železo ve formě iontů Fe2+ a Fe3+ , které jsou většinou inkorporovány do struktury hemu nebo železo-sirných center. Proteiny obsahující železo mají v organismu širokou škálu působnosti, od přenosu elektronů v dýchacím řetězci (Rieskeho proteiny, cytochromy), přes podílení se na syntéze DNA (ribonukleotidreduktasy), až po účast v Krebsově cyklu (akonitasa a sukcinátdehydrogenasa). Naegleria gruberi je volně žijící améba, známá pro svou příbuznost s patogenní amébou Naegleria fowleri, způsobující primární améboidní meningoencefalitidu. Zajímavé je, že v jejím genomu jsou obsaženy geny pro aerobní i anaerobní metabolismus. V rámci této bakalářské práce byl zkoumán vliv dostupnosti iontů železa na metabolismus buněk Naegleria gruberi. Byly studovány změny aktivit enzymů vyskytujících se v různých metabolických drahách, a to u alkoholdehydrogenasy, glukokinasy, laktátdehydrogenasy, izocitrátdehydrogenasy, Fe-hydrogenasy, akonitasy a fumarasy. V závislosti na dostupnosti iontů železa byly zaznamenány největší změny u aktivit alkoholdehydrogenasy a hydrogenasy. Klíčová slova: železo, hem, železo-sirná centra, dostupnost iontů železa, Naegleria gruberi, metabolismus
|
|
|
Metabolismus železa a mědi u jednobuněčných mořských řas rodu Ostreococcus
Pilátová, Jana ; Šuťák, Róbert (vedoucí práce) ; Falteisek, Lukáš (oponent)
Nejmenší volně žijící eukaryot Ostreococcus tauri a jeho příbuzné druhy a ekotypy jsou vynikajícími modelovými organismy pro studium příjmu železa. Tato otázka má velký ekologický přesah s odkazem na život mořského fytoplanktonu v oceánských pouštích a dalších oblastech moří, s limitací železem, popř. také zdroji mědi, jejíž metabolismus je s železem zřejmě úzce spjat. Našimi pokusy jsme simulovali podmínky oceánů s limitujícími koncentracemi iontů železa a mědi a jako kontrolu jsme zvolili podmínky dostačující. Růst buněk se lišil zejména v závislosti na zdrojích železa, kdy bez jeho limitace rostly dvakrát i třikrát rychleji. Výjimkou byl O. lucimarinus, u nějž se limitace železem vůbec neprojevila. Zřejmě je velmi dobře adaptován na své přirozené prostředí otevřeného oceánu s vysokým osvitem a vyšší mírou limitace živinami v porovnání s ostatními ekotypy. Po druhém týdnu kultivace s přesazením do media se shodnými podmínkami jsme také prokázali vliv dostupnosti iontů mědi na růst řas, opět s výjimkou O. lucimarinus. Na koncentraci iontů železa také pozitivně závisí obsah hemu b a chlorofylu a a b, bez signifikantního vlivu dostupnosti iontů mědi. Na tyto látky úzce spjaté s fotosyntézou má vliv také cirkadiánní rytmus, kdy přes den jejich koncentrace narůstají a v noci opět klesají, tento efekt...
|
|
|
Efekt sulfidu sodného na vlastnosti modelových hemových senzorových proteinů s globinovou strukturou senzorové domény
Bartošová, Martina ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Man, Petr (oponent)
Sulfan se účastní různých fyziologických procesů a je přiřazován k signálním molekulám podobně jako oxid uhelnatý nebo oxid dusnatý. Cílem působení H2S mohou být například proteiny, enzymy, transkripční faktory nebo iontové kanály. V mnoha případech je efekt H2S způsoben modifikací klíčových zbytků cysteinu ve struktuře regulačních proteinů. V případě hemoproteinů může H2S regulovat tyto proteiny navíc také prostřednictvím interakce s iontem železa hemu za vzniku Fe(III)-SH komplexu nebo redukcí iontu železa s následnou formací Fe(II)-O2 komplexu. Tato diplomová práce se zabývá vlivem Na2S na modelové senzorové hemové proteiny s globinovou strukturou senzorové domény. Prvním studovaným proteinem je protein izolovaný z bakterie Anaeromyxobacter sp. kmen FW109-5 s histidinkinasovou aktivitou a globinovou strukturou senzorové domény (AfGcHK), druhým studovaným proteinem je protein izolovaný z bakterie Escherichie coli s diguanylátcyklasovou aktivitou a globinovou strukturou senzorové domény (YddV). UV-Vis spektrální analýzou byl prokázán vliv Na2S na oba modelové proteiny a jejich mutanty. Zvláště spektra YddV-HD Y43A v přítomnosti Na2S jsou unikátní, protože potvrzují vznik homogenního a příměsí prostého komplexu Fe(III)-SH v daném proteinu, zatímco u ostatních proteinů jsou zaznamenány pouze směsi...
|
|
|
Důležité role hemu: signál pro hem-detekující proteiny a detekční místo v plyn-detekujících proteinech
Fojtíková, Veronika ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Hudeček, Jiří (oponent)
Hem-obsahující senzorové proteiny jsou hemoproteiny, které jsou rozděleny do dvou skupin: hem-detekující a plyn-detekující proteiny. Funkce hem-detekujících proteinů je ovlivněna koncentrací hemu v okolí proteinu. Prostřednictvím navázání hemu k hem-detekujícímu proteinu (nebo naopak disociace hemu z hem-detekujícího proteinu) jsou ovlivněny mnohé fyziologické procesy v organismu, jako například regulace enzymové aktivity nebo interakce proteinu s DNA a další funkce, které jsou nezbytné pro přežití buněk. Plyn-detekující proteiny obsahují pevně vázanou molekulu hemu, ke které jsou vázány molekuly plynu (např. kyslík, oxid uhelnatý nebo oxid dusnatý) v závislosti na koncentraci molekul plynu. Navázání molekuly plynu k plyn-detekujícímu proteinu, aktivuje mechanismus, jehož prostřednictvím dochází k ovlivnění fyziologických procesů v organismu, jako například regulace enzymové aktivity nebo interakce proteinu s DNA. V této bakalářské práci jsou shrnuty dosavadní zjištěné poznatky o těchto hemoproteinech, publikované v odborných časopisech. Experimentální část této bakalářské práce se zabývá konkrétním modelovým hem-obsahujícím senzorovým proteinem. Je jím histidin kinasa s globinovou strukturou senzorové domény, izolovaná z mikroorganismu Anaeromyxobacter sp., kmen Fw 109-5 (AfGcHK). Náplní experimentální...
|
|
|
Influence of dietary components and redox enzymes on intestinal microbiota proliferation in the tick \kur{Ixodes ricinus}
KUČERA, Matěj
Tato diplomová práce je zaměřená na posouzení vlivu složek diety na mikrobiální proliferaci ve střevech klíštěte Ixodes ricinus. Byla posouzena dynamika patogenu Borrelie afzelii v závislosti na přítomnosti/nepřítomnosti hemoglobinu v potravě. Byl demonstrován vliv střevního enzymu, duální oxidázy, na regulaci střevní bakteriální mikroflóry. Na základě výsledků RNA interference byl rovněž naznačen vliv duální oxidázy na ovipozici I. ricinus. Dodatek této práce popisuje optimalizaci klíštěcího in vitro krmeni pro nymfy I. ricinus.
|
|
|
Formation of Fe-S clusters in the mitochondrion of Trypanosoma brucei
CHANGMAI, Piya
This thesis focuses on iron sulfur (Fe-S) cluster biogenesis by the ISC machinery in the mitochondrion of Trypanosoma brucei. Most of proteins in the pathway show conserved functions, while some features are distinct from their counterparts in other organisms. We also show here the essentiality of the ISC machinery in bloodstream stage despite the fact that the parasites contain the rudimentary mitochondrion in this stage. The key player for the ISC export machinery, which is indispensable in the maturation of extra-mitochondrial Fe-S proteins, shows some extraordinary phenomena which may imply the moonlighting function of the protein. I also show preliminary data of an ongoing project concerning a putative heme transporter. The results indicate role in heme uptake of the protein, but further study is required to confirm the function of the protein.
|
|
|
Evoluce vybraných enzymů šikimátové dráhy a dráhy pro syntézu hemu u červených řas skupiny Florideophyceae
VORÁČOVÁ, Kateřina
Rozsivky mají sekundární plastid a endosymbiontem byla červená řasa. V průběhu endosymbiózy je většina genů endosymbionta přesunuta do jádra hostitele, tyto geny tedy spíš než s fylogenezí hostitelského organismu korespondují s fylogenezí plastidu. Geny pro ferochelatázu a DAHP syntázu u rozsivek jsou příbuzné těm u vyšších rostlin a zelených řas, tedy také fotosynteticým organismům. Z tohoto scénáře se vymykají červené řasy, u nichž jsou tyto geny evidentně jiného původu. Mým cílem bylo amplifikovat a osekvenovat tyto geny u červených řas třídy Florideophyceae a zjistit tak jejich fylogenetickou pozici.
|
host ::
RSS.