|
|
Zinc-Dependent Hydrolases: Structure-Function Study of Glutamate Carboxypeptidase II and Histone Deacetylase 6
Škultétyová, Ľubica ; Bařinka, Cyril (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Novák, Petr (oponent)
Proteiny vázající zinek představují přibližně desetinu proteomu a významnou část z nich tvoří hydrolasy závislé na zinku. Tato disertační práce se zaměřuje na biochemickou a strukturní charakterizaci glutamátkarboxypeptidasy II (GCPII) a histondeacetylasy 6 (HDAC6), které jsou členy rodiny metalohydrolas závislých na zinku, a popisuje interakce s jejich přirozenými substráty a inhibitory. GCPII je homodimerní membránová proteasa, která v centrální a periferní nervové soustavě katalyzuje odštěpení glutamátu z neuropřenašeče N-acetyl-aspartyl glutamátu (NAAG) a v tenkém střevě z folátů přijatých v potravě. Tento enzym je spojován s několika neurologickými poruchami a představuje také ideální cíl pro diagnostiku a léčbu rakoviny prostaty. Inhibitory GCPII obvykle nesou skupinu vázající zinek a dále obsahují funkční skupinu specificky rozpoznávanou v S1' místě enzymu (tvořenou glutamátovým zbytkem nebo jeho isosterem). Tyto sloučeniny jsou přirozeně hydrofilní molekuly, což brání jejich průniku přes hematoencefalickou bariéru a znemožňuje inhibici GCPII v centrální nervové soustavě. V této disertační práci představujeme různé strategie zaměřené na záměnu tradičního P1' glutamátového zbytku nevětvenými neproteinogenními aminokyselinami a bioisostery glutamátu. Dále pak sledujeme vliv zavedení...
|
|
|
Vliv hliníkové toxicity na dynamiku rostlinných kortikálních mikrotubulů
Pohl, Jana ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Pejchar, Přemysl (oponent)
Toxicita hlinitých iontů je hlavním faktorem omezujícím růst rostlin na kyselých půdách. Hliník inhibuje růst kořenů během několika minut po ošetření. Mechanismus a primární cíl jeho působení je doposud neznámý. V této diplomové práci byl studován vliv hliníkové toxicity na dynamiku kortikálních mikrotubulů u WT a pldα1 rostlin pomocí EB1a-GFP markeru. Aplikace hlinitých iontů vedla k okamžitému nárůstu rychlosti polymerace nově syntetizovaných kortikálních mikrotubulů v elongační i tranzientní zóně kořene. Nicméně mikrotubuly tranzietní zóny jsou mnohem citlivější vůči působení hlinitých iontů, protože naměřený nárůst rychlosti polymerace vyvolaný hlinitými ionty byl vyšší než v zóně elongační. Rostliny postrádající enzym PLDα1 vykazovaly mnohem vyšší dynamiku na plus koncích kortikálních mikrotubulů oproti WT během AlCl3 stresu, což jim umožňovalo rychleji reagovat na stresové podmínky. Mutanty se lépe vyrovnávaly s hlinitými ionty a 100 μM koncentrace měla u pldα1 dokonce benefiční vliv na růst kořenů oproti působení pouze nízkého pH. Z výsledků usuzuji, že enzym PLDα1 ovlivňuje dynamiku mikrotubulů. Mikrotubuly pldα1 rostlin byly dynamičtější, rychleji polymerovaly v odpovědi na hlinité ionty, díky čemuž byly odolnější vůči stresu. Změny v dynamice mikrotubulární sítě by mohly být důležitým...
|
|
|
Endocytic transport in cytokinesis
Koudelová, Kristina ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Vosolsobě, Stanislav (oponent)
Cytokineze představuje velice složitý a pečlivě organizovaný proces. Po mnoho let byla cytokineze živočišných buněk popisována jako výsledek zaškrcení pomocí aktinomyosinového prstence. Naproti tomu na cytokinezi rostlinných buněk bylo pohlíženo jako na výsledek splývání váčků v oblasti buněčné přepážky mezi dvěma dceřinými buňkami. Nedávné studie však odhalily účast váčkového transportu i v cytokinezi živočišných buněk. Snahou této práce je zdůraznit význam endocytického transportu v dělení živočišných buněk a potřebu jeho řádné regulace. Nejprve je probírán původ váčků. Následně jsou rozebírány tři hlavní typy endocytických váčků - Rab11/FIP3 endozómy, Rab35 endozómy a endozómy bohaté na PI(3)P, spolu s jejich funkcí a interakčními partnery. Nakonec je věnována pozornost mechanismu rozdělení buňky a dědičnosti midbody. Probíhající procesy jsou provázeny změnami ve složení membrán, reorganizací cytoskeletu a cíleným doručováním jednotlivých transportovaných molekul. Poruchy v cytokinezi jsou zřejmě příčinou řady chorob, včetně některých typů rakoviny. Lepší porozumění úloze endocytického transportu v cytokinezi by tedy mohlo poskytnout nové možnosti terapie.
|
|
|
Úloha autofagie a vybraných izotypů beta-tubulinu v rezistenci k taxanům u nádorových linií prsu
Kábelová, Adéla ; Jelínek, Michael (vedoucí práce) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
Rezistence nádorových buněk je jednou z častých příčin selhání terapie maligního onemocnění prsu. Cílem této diplomové práce bylo přispět k objasnění mechanismů nádorové rezistence k taxanům, které se běžně užívají v terapii různých typů nádorů, včetně karcinomu prsu. Konkrétně jsme řešili úlohu autofagie a změny v genové expresi βII- a βIII-tubulinových izotypů v rozvoji taxanové rezistence. Jako model nádorového onemocnění prsu jsme použily senzitivní lidské nádorové linie SK-BR-3, MCF-7 a T47-D a rezistentní buněčné sublinie SK-BR-3-PAC/REZ a MCF-7-PAC/REZ rostoucí v koncentracích paclitaxelu, které jsou pro senzitivní sublinie letální. Aplikace taxanů snižovala míru autofagie u buněčných linií SK-BR-3 a MCF-7, zatímco u buněčné linie T47-D jsme pozorovali aktivaci autofagie. Mezi senzitivními a rezistentními buněčnými subliniemi SK-BR-3 a SK-BR-3-PAC/REZ jsme nedetekovali žádný výrazný rozdíl v bazální míře autofagie, zatímco u senzitivní sublinie MCF-7 jsme detekovali mírně zvýšenou bazální hladinu autofagie. Zvýšení nebo snížení míry autofagie nemělo na rezistenci k taxanům vliv, kromě aktivace autofagie u rezistentní sublinie SK-BR-3-PAC/REZ, která vedla k dalšímu zvýšení rezistence k paclitaxelu. U buněčné linie T-47D docházelo po aplikaci taxanů k nárůstu hladiny βII- a βIII- tubulinu, což nebylo...
|
|
|
Molecular mechanisms of cell polarity and morphogenesis in moss Physcomitrella patens
D'Agostino, Viktoria ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Soukup, Aleš (oponent)
Rostlinné buňky jsou schopné vykazovat polaritu v procesu zvaném vrcholový růst. Polarizované buňky v mnoha případech zastupují funkce důležité pro životaschopnost rostliny. Vrcholový růst vyžaduje funkci aktinového cytoskeletu ve spolupráci s řadou dalších proteinů. Oblast, na které probíhá intenzivní expanse, je dána pozicí mikrotubulů a funkcí signálních proteinů. Polarizovaná sekrece reguluje strukturní vlastnosti a následně i tvar buněčné stěny. Některé podjednotky sekretorických a signalizačních drah jsou společné pro většinu eukaryot, jiné se vyskytují pouze v rostlinné říši. Třebaže u živočichů a kvasinek již mnohé bylo zjištěno, většina mechanismů v rostlinách zůstala neodhalena. Modelové systémy vykazující polarizovaný růst, mezi něž patří kořenový vlásek, pylová láčka nebo protonema, umožňují srovnání a tím i komplementární přehled různých procesů.
|
|
|
Interplay of cytoskeleton and secretory pathway during exocytosis in plant cells
Aldorfová, Klára ; Sekereš, Juraj (vedoucí práce) ; Vosolsobě, Stanislav (oponent)
Cytoskelet se v živočišných a kvasinkových buňkách významně podílí na exocytóse, avšak u rostlin dosud není přesný molekulární mechenismus interakce sekretorického aparátu s cytoskeletem znám. Novodobá pozorování však napovídají, že mikrotubuly i aktin ovlivňují dynamiku exocytosy určitých proteinů. Obecně se cytoskelet podílí na exocytóse dopravou sekretorických váčků k plasmatické membráně a je schopen označovat místa budoucí sekrece. Po překročení limitní koncentrace cytoskeletálních vláken může sloužit jako sterická zábrana a brání tak fúzi kompartmentů. Rostlinný cytoskelet také pravděpodobně přispívá k exocytóse přímou interakcí se sekretorickým aparátem. Sekrece různých rostlinných sekretorických váčků je závislá na aktinu, mikrotubulech, obou komponentách či nezávislá na cytoskeletu. Také se ukazuje, že exocytósa je řízena tkáňově specificky. Tato práce si klade za cíl uvést na příkladu vrcholového růstu souhru cytoskeletu při exocytóse jednotlivých proteinů a komponent buněčné stěny a na základě spolupráce aktinu s mikrotubuly při sekreci celulosa syntásy se snaží naznačit budoucí směr výzkumu dynamiky exocytósy v kontextu rostlinné buňky.
|
|
|
Rostlinná centra organizující mikrotubuly
Škrdlová, Iveta ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Libusová, Lenka (oponent)
V eukaryotických buňkách jsou mikrotubuly nukleovány a organizovány prostřednictvím proteinové struktury nazývané centrum organizující mikrotubuly. Napříč eukaryotickými organismy existuje velká diverzita ve struktuře a morfologii těchto struktur. Mezi nejznámější konkrétní centra organizující mikrotubuly, tedy taková centra, kde jsou mikrotubuly nukleovány pouze z jednoho nebo dvou míst v buňce, patří živočišný centrozom, kvasinkové polární tělísko dělícího vřeténka a bazální tělíska bičíkového aparátu. V buňkách vyšších rostlin jsou tato konkrétní centra organizující mikrotubuly nahrazena rozptýlenými centry, neboť jsou zde mikrotubuly nukleovány z více míst rozptýlených v buňce. Konkrétní centra organizující mikrotubuly se v buňkách suchozemských rostlin vyskytují jen zřídka. Mezi tato konkrétní centra patří bicentrioly a blefaroplasty dávající vznik lokomočnímu aparátu pohyblivého spermatozoidu mechorostů, kapraďorostů, cykasů a jinanu. Dalším typem konkrétního centra organizujícího mikrotubuly u mechorostů jsou polární organizátory, povrch jaderné membrány a povrch plastidu v mitotických i meiotických buňkách. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Hledání mechanismů a funkce interakce mikrotubulárního cytoskeletu s dalšími složkami v rostlinné buňce
Krtková, Jana ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent) ; Ovečka, Miroslav (oponent)
Mikrotubulární cytoskelet se v rostlinných buňkách účastní mnoha důležitých dějů během dělení, růstu a vývoje. Výkon jeho četných funkcí je však umožněn interagujícími proteiny, které jednak modulují jeho dynamiku a organizaci, jednak umožňují funkční či strukturní propojení s dalšími složkami rostlinné buňky. Identifikace zprostředkovatelů těchto interakcí a jejich fyziologická funkce za specifických podmínek byla hlavní náplní předkládané dizertační práce. Pomocí biochemických metod byly identifikovány membránové proteiny, které zároveň kosedimentují s mikrotubuly. Překvapivě mezi nimi nebyli žádní zástupci klasických konzervovaných proteinů asociovaných s mikrotubuly (MAP), ale jednalo se o enzymy, chaperony a rostlinně specifické proteiny. Pro další studium jeho role související s rostlinnými mikrotubuly byl vybrán identifikovaný heat-shock protein 90 (Hsp90_MT). Rekombinantní Hsp90_MT se váže přímo na mikrotubuly a dimery tubulinu in vitro. Za vazbu není zodpovědná jeho ATP-vazebná doména. Hsp90_MT v BY-2 kolokalizuje s mikrotubuly fragmoplastu i s kortikálními mikrotubuly a podílí se na obnově mikrotubulů po jejich depolymeraci způsobené chladem. Dále se Hsp90 účastní postupu buněčného cyklu, jeho inhibice u rostlinných buněk blokuje buněčný cyklus v G1 fázi. Na základě literárního studia...
|
|
|
Role of formins in the organization and dynamics of intracellular structures in Arabidopsis thaliana
Rosero Alpala, Elvia Amparo ; Cvrčková, Fatima (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Malcová, Ivana (oponent)
Na základě podrobné fenotypové charakterizace fh1 a fh2 mutantů bylo prokázáno, že AtFH1 (At3g25500), nejvíce exprimovaný formin Arabidopsis thaliana, a jeho nejbližší homolog AtFH2 (At2g43800) ovlivňuje dynamiku aktinových mikrofilament a mikrotubulů. Mutanti postrádající fh1 vykazovali zvýšenou citlivost k inhibitoru polymerace aktinu Latrunculinu B (LatB). Epidermální buňky děložních lístků forminových mutantů byly výrazněji laločnaté než u divokého typu, a byly také nalezeny rozdíly v uspořádání vodivých pletiv. Nepodařilo se získat dvojité homozygoty fh1 fh2, protože nejméně jeden z těchto dvou forminů je zřejmě nezbytný pro řádný vývoj gametofytu. Byly standardizovány metody pro pozorování a kvantitativní charakterizaci architektury a dynamiky kortikálního cytoskeletu s využitím konfokální laserové skenovací mikroskopie (confocal laser scanning microscopy, CLSM) a epifluorescenční mikroskopie s variabilním úhlem osvitu (variable angle epifluorescence microscopy, VAEM). Pomocí těchto metod se podařilo zjistot, že mutanti mají více F-aktinových provazců, které jsou méně dynamické než v rostlinách divokého typu, avšak dynamika mikrotubulů je zvýšená. Kořenový fenotyp, fh1 mutantů byl nadále zesílen v přítomnosti heterozygotní fh2 mutace. SMIFH2, inhibitor aktivity forminů, vyvolával podobné...
|
|
|
Microtubule-active drugs: mechanism of action and resistance
Dostál, Vojtěch ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Rösel, Daniel (oponent)
Mikrotubulární jedy tvoří různorodou skupinu chemických látek. Vznikají v tělech některých rostlin, živočichů či mikroorganismů. Jejich společným rysem je schopnost vazby na mikrotubulární cytoskelet. Tyto látky, reprezentované např. paclitaxelem (taxol), vinca alkaloidy a kolchicinem, jsou schopné účinně vyvolat buněčnou smrt v živočišných a často i v rostlinných buňkách. V současnosti jsou proto mikrotubulární jedy důležitou součástí protinádorové léčby i boje proti škůdcům v zemědělství. Ačkoliv je k dispozici značné množství informací o mechanismu účinku těchto látek, nejnovější poznatky jsou často v rozporu s těmi staršími. Tato práce shrnuje účinky mikrotubulárních jedů z pohledu biochemie a buněčné biologie, ale také z fyziologického hlediska. Jsou diskutovány účinky mikrotubulárních jedů na množství polymerovaných mikrotubulů či mikrotubulární dynamiku a následná cesta k buněčné smrti. V poslední kapitole je pozornost přesunuta na aktivitu těchto látek v živočišných a rostlinných tělech s důrazem na rostliny, jež tyto látky vytváří a jejichž mikrotubuly jsou k nim tudíž značně odolné.
|
host ::
RSS.