|
|
Bacterial proteins in the biogenesis of mitochondria of unicellular eukaryotes.
Petrů, Markéta ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Embley, Martin (oponent) ; Hashimi, Hassan (oponent)
v češtině Vznik mitochondrie z bakteriálního endosymbionta se řadí mezi zásadní momenty v evoluci eukaryot. Nedílnou součástí organelogeneze byl přesun genů endosymbionta do jádra hostitele a zároveň probíhající tvorba translokačních drah pro proteiny nově syntetizované v cytoplasmě hostitele. Výsledné komplexy translokáz jsou kombinací původních bakteriálních komponent a proteinů specifických pro eukaryota. Kromě translokáz určených pro import proteinů z cytoplazmy najdeme v současných mitochondriích i některé komponenty původních bakteriálních sekrečních drah. Zatímco funkce široce rozšířeného mitochondriálního homologu YidC, Oxa1, je dobře známá, role ojedinělých mitochondriálních Sec a Tat translokáz nebyla zatím objasněna. Více pozornosti bylo zatím věnováno jejich homologům v plastidech, kde se tyto translokázy podílejí na sestavování fotosyntetických komplexů. V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o struktuře a funkci prokaryotických YidC, Sec a Tat translokáz a jejich eukaryotických homologů. Na základě porovnání obou organel endosymbiotického původu je navržena hypotéza o příčinách větší "evoluční úspěšnosti" v integraci bakteriálních translokáz do transportních drah plastidu.
|
|
|
Mitochondriální cytochrom c oxidasa: inhibice kyanidem a vliv defektu asemblačního faktoru Surf1
Nůsková, Hana ; Drahota, Zdeněk (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Aktivita mitochondriální cytochrom c oxidasy (COX, EC 1.9.3.1) může být ovlivněna jak faktory exogenními, tak endogenními. Nejúčinnější a v prostředí se nejhojněji vyskytující látkou, jež inhibuje COX, je kyanid. Velmi častá příčina lidské deficience COX je představována defektem v genu SURF1. Mechanismus inhibičního účinku kyanidu na COX stejně jako podmínky jeho zvratu nejsou zcela vysvětleny. Tři parametry funkce COX, jmenovitě transport elektronů (spotřeba kyslíku), transport protonů (mitochondriální membránový potenciál, m) a afinita ke kyslíku (hodnota p50), byly studovány s ohledem na inhibici KCN a její zvrat pyruvátem. Analyzována byla funkce COX v intaktních izolovaných mitochondriích jak v rámci dýchacího řetězce, tak jako samostatný enzym za použití sukcinátu nebo arteficielního elektronového donoru askorbát + TMPD. 250 M KCN zcela inhiboval elektron- i protontransportní funkci COX a tato inhibice byla plně reverzibilní, což se projevilo plnou aktivitou po promytí mitochondrií. Přidání 60 mM pyruvátu vyvolalo maximální obnovu obou parametrů pouze na 60 - 80 % původních hodnot. KCN o nízkých koncentracích do 5 M způsobil výrazný, třicetinásobný pokles afinity COX ke kyslíku. Tento pokles byl opět plně reverzibilní promytím mitochondrií, zatímco podání pyruvátu vedlo jen k částečné,...
|
|
|
Úloha odpřahujících proteinů (UCP) v kardioprotekci
Furmánková, Tereza ; Horníková, Daniela (vedoucí práce) ; Adamcová, Kateřina (oponent)
Kardiovaskulární onemocnění (cardiovascular disease, CVD) je celosvětově na první příčce, jako příčina úmrtí. Ročně na CVD umře necelých 18 milionů lidí a prevalence nadále vzrůstá jak u mužů, tak žen. V současné době je zřejmé, že udržení mitochondriálního membránového potenciálu může hrát významnou úlohu v patofyziologii srdce a podílí se na kardioprotektivních mechanismech. Mitochondriální membránový potenciál lze ovlivňovat různými způsoby, jeden z nich je stimulace odpřahujících nebo-li ,,uncoupling" proteinů. Shrnutí dosavadních poznatků v této práci poukázalo na to, že odpřahující proteiny mají vliv na redukci kyslíkatých radikálů, inhibici apoptózy, ovlivňují tvorbu ATP a aterosklerotických plátů a chrání srdce před toxicitou lipidů. K regulaci jejich genové exprese dochází několika způsoby a ovlivnění těchto cest může být jeden z dalších způsobů, jak docílit kardioprotekce. Klíčová slova: odpřahující proteiny, mitochondrie, kardioprotekce, tyroidní hormony, mastné kyseliny, tuková tkáň, reaktivní formy kyslíku, FGF21
|
|
|
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.
|
|
|
Superkomplexy respiračního řetězce v mitochondriích
Mikulová, Tereza ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Mitochondrie jsou velmi důležitou organelou eukaryotní buňky. Probíhá v nich řada metabolických pochodů včetně oxidační fosforylace (OXPHOS). Je to proces, kterého se účastní enzymové komplexy umožňující oxidaci redukovaných molekul substrátu NADH a FADH2 spojenou s následným transportem protonů přes vnitřní mitochondriální membránu. Takto vzniklý elektrochemický potenciál je využíván ATP synthasou k syntéze ATP z fosfátu a ADP. Poslední výzkumy systému OXPHOS poukazují na existenci vyššího strukturního uspořádání komplexů do tzv. superkomplexů, které umožňují "substrate channeling". Hrají roli v sestavování a stabilitě komplexů a dokonce se zdá, že by mohli být i funkčním stavem dýchacího řetězce.
|
|
|
Iron-Sulfur cluster assembly in Monocercomonoides exilis
Vacek, Vojtěch ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Balk, Janneke (oponent) ; Tsaousis, Anastasios (oponent)
Při hledání mitochondrií u oxymonád jsme osekvenovali genom Monocercomonoides exilis - oxymonády izolované ze střeva činčily. Sekvenování poskytlo relativně kompletní genom, který byl důkladně prohledán na geny proteinů asociovaých s mitochondriální organelou, ale ani po intenzivním hledání se nám nepodařilo odhalit žádné věrohodné mitochondriální geny. Nepodařilo se nalézt ani geny pro ISC dráhu, která je zodpovědná za syntézu Fe-S center a je považována za esenciální funkci organel mitochondriálního původu (MRO). Namísto ní se nám podařilo najít geny pro SUF dráhu, která ji zřejmě funkčně nahradila. Bližší zkoumání SUF dráhy pomocí heterologních lokalizací naznačilo, že tato dráha je pravděpodobně lokalizována v cytosolu. In silico analýza prokázala, že proteiny SUF dráhy jsou konzervovány na úrovni sekundární a terciální struktury a že většina katalyticky významných aminokyselin a motivů je v nich přítomna. Funkčnost těchto proteinů byla nepřímo prokázána pomocí komplementací v Escherichia coli s mutovanou SUF a ISC drahou. SUF dráhu se podařilo nalézt také v transkriptomech a genomech dalších devíti zástupců skupiny Preaxostyla (anaerobních protist patřících do skupiny Metamonada). U většiny preaxostyl se nám podařilo nalézt alespoň částečnou fúzi genů pro SufD, SufS a SufU. Tato fúze je...
|
|
|
Vliv sezóny na mitochondriální bobtnání srdce potkana po chladové aklimaci
Kašík, Petr ; Horníková, Daniela (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Riziko úmrtí ve spojitosti s kardiovaskulárními onemocněními je zvýšeno během zimních měsíců a vystavením organismu akutnímu chladovému stresu. V poslední době se však ukazuje, že některé modely chladové aklimace mohou působit kardioprotektivně. Práce se zabývá vlivem akutní a chronické chladové aklimace na mitochondriální bobtnání srdce potkana. Mitochondriální bobtnání je mj. způsobeno větším vtokem Ca2+ do mitochondrií především během ischemicko-reperfúzního poškození. Tím se otevírá mitochondriální pór přechodné propustnosti, což může vyústit v prasknutí mitochondrií, a způsobit buněčnou smrt. Nižší míra mitochondriálního bobtnání pak poukazuje na větší odolnost mitochondrií. Výsledky práce ukazují snížené mitochondriální bobtnání po akutní chladové expozici i chronické chladové aklimaci. Klíčová slova: chlad, mitochondrie, Ca2+ ionty, bobtnání, MPTP, myokard, ROS, ischemie
|
|
|
Evoluce eukaryotických ABC transportérů
Žárský, Vojtěch ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Doležal, Pavel (oponent)
V posledních dvaceti letech probíhal intenzivní výzkum v oblasti ABC transportérů. Zájem o tyto membránové transportéry je zapříčiněn především tím, že některé ABC transportéry hrají roli v rezistenci rakovinných buněk a patogenů vůči používaným léčivům. Tento lékařský aspekt ABC transportérů byl ve výzkumu pochopitelně výrazně upřednostňován. Z pohledu obecných fyziologických funkcí a evoluce byly pak ABC transportéry přehlíženy. V této práci se proto zaměřuji na evoluci eukaryotických ABC transportérů, přehled ABC transportérů parazitických protist a na mitochondriální ABC transportéry, které jsou nejkonzervativnějšími eukaryotickými ABC transportéry.
|
|
|
Jaterní steatóza a mitochondriální dysfunkce
Páleníčková, Eliška ; Novák, František (vedoucí práce) ; Balková, Patricie (oponent)
Cíle: Stanovit vliv dietně navozené steatózy na rozvoj mitochondriální dysfunkce v játrech a odolnost jater vůči parciální ischémii. Metody: Potkani kmene Wistar (samci; 361 ± 8,8 g) byli krmeni standardní (SD), nebo vysokotukovou dietou (VTD). Parciální ischémie byla navozena krátkodobým teplým zaškrcením portální žíly (20 min) dva dny před ukončením pokusu. Výsledky: Desetitýdenní dieta vedla ke zhoršení glukózové tolerance a zvýšení NEMK v séru. Prokázali jsme inhibiční účinek VTD na dýchací kapacitu mitochondrií in vitro. Ketogeneze byla vlivem VTD zvýšená. VTD negativně ovlivňuje aktivitu antioxidačních systémů, stimuluje tvorbu lipoperoxidů a zhoršuje odolnost jater k oxidativnímu poškození během ischémie/reperfúze. Závěr: Podávání VTD vede k rozvoji jaterní steatózy, která dosud není provázená biochemicky vyjádřeným poškozením jater. Prokázali jsme poškození oxidační kapacity mitochondrií, známky strukturního poškození mitochondrií a zvýšenou citlivost jater k oxidačnímu poškození. Předmětová hesla: biochemie, fyziologie, Klíčová slova: mitochondrie, VTD, ischémie, dýchací řetězec, antioxidační systém, ROS
|
|
|
Úloha mitochondriálního metabolismu v iniciaci a adaptaci buněk na hypoxii.
Rohlenová, Terezie ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Rohlena, Jakub (oponent)
S patologickou hypoxií se často setkáváme v případech infarktu, mozkové mrtvice, ale i při masivní invazi tumoru, z důvodu nedostatečné angiogeneze. Pro přežití buňky v hypoxii je klíčová aktivace faktoru HIF-1. Tento faktor modeluje energetický metabolismus ve prospěch rychle probíhající glykolýzy (s přispěním glutaminolýzy), která zajišťuje buňce dostatek ATP i "stavebních kamenů", zároveň potlačuje Krebsův cyklus a respiraci, neboť buňka má nedostatek O2. Tato práce se zabývá energetickým metabolismem nádorových buněk HepG2 (pocházejících z jaterního karcinomu) pěstovaných v médiích s energetickým substrátem glukosou nebo galaktosou (a také glutaminem a pyruvátem) za podmínek mírné hypoxie (5% O2). Buňky HepG2 za normoxických podmínkách využívají pro výrobu ATP a "stavebních kamenů" zejména oxidační metabolismus. Přestože jsme dokázali, že u všech buněk HepG2 v hypoxii dochází k aktivaci HIF-1, u buněk pěstovaných v médiu s obsahem galaktosy (a glutaminu) nedochází k přesmyku oxidačního metabolismu na aerobní glykolýzu s potlačenou respirací, tak jako u buněk kultivovaných s glukosou. Zjistili jsme, že se zachovanou respirací a oxidativní fosforylací buněk HepG2 v galaktose souvisí i zvýšená aktivita a integrita mitochondrií, zvýšená maximální kapacita a rezervní kapacita respiračního řetězce....
|
host ::
RSS.