|
|
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....
|
|
|
Protein profiling, metabolic enzymes and transmembrane signaling in the heart of spontaneously hypertensive SHR-Tg19 rat
Manakov, Dmitry ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Kuncová, Jitka (oponent) ; Kalous, Martin (oponent)
Kardiovaskulární nemoci jsou nejčastější příčinou smrti jak na celém světě, tak v České republice. Hlavní faktory přispívající k rozvoji srdečních onemocnění, kromě věku a pohlaví, jsou obezita, vysoký krevní tlak a vysoká hladina cholesterolu a triglyceridů v krvi. Spontánně hypertenzní potkan (SHR) byl vyvinut a používán k vyhledávání genetických determinant těchto projevů. Tento běžně používaný potkaní model rozvíjí hypertenzi, dyslipidemii a inzulínovou rezistenci díky abnormálnímu genu translokázy mastných kyselin Cd36. Předchozí studie ukázaly, že transgenní oprava Cd36 u kmene SHR-Tg19 zlepšuje činnost beta-adrenergního systému v srdci, mírně zvyšuje srdeční hmotnost a vede ke zvýšení náchylnosti k arytmiím. Tato práce měla dva hlavní cíle: 1) Zjistit, zda a jak transgenní náhrada Cd36 v SHR ovlivňuje proteinové složení, mitochondriální funkci a aktivitu vybraných metabolických enzymů srdce. 2) Studovat expresi a distribuci vybraných složek beta-adrenergního signálního systému v lipidových raftech izolovaných pomocí solubilizace membrán detergentem TX-100. Rozhodli jsme se porovnat dva běžně používané proteomické přístupů, 2D elektroforézu spojenou s MALDI-TOF hmotnostní spektrometrií a tzv. label-free LC-MS. Výsledky neukázaly překryv mezi odlišně exprimovanými proteiny identifikovanými...
|
|
|
Vliv proliferace endoteliálních buněk na jejich citlivost k mitochondriálně řízené apoptóze a oxidačnímu stresu.
Blecha, Jan ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Plecitá, Lydie (oponent)
Mitochondrie jsou multifunkční organely hrající rozhodující roli v energetickém metabolizmu buněk a v indukci buněčné smrti. Mitochondrie, a zvláště pak jejich respirační řetězec, jsou též hlavními producenty reaktivních forem kyslíku (ROS) v buňkách. Metabolizmus buňky může být ovlivněn jejím proliferačním stavem. Zároveň určité látky zvyšující oxidační stres vykazují antiangiogenní účinky spojené se selektivní eliminací proliferujících endoteliálních buněk (EB). Z těchto důvodů jsme v této práci zjišťovali, zda by mitochondrie mohly být zodpovědné za rozdílnou citlivost proliferujících a konfluentních (buněk v klidové fázi) EB k buněčné smrti. Zvláštní důraz byl kladen na systémy regulující hladinu ROS nebo apoptózy: respirační řetězec (produkce ROS), antioxidačních ochrana (detoxifikace ROS) a proteiny rodiny Bcl-2 (regulace apoptózy). Nejdříve jsme vystavili EB s normálně fungujícím a defektním respiračním řetězcem působení rozličných látek vyvolávajících oxidační stres a apoptózu a stanovili produkci ROS a citlivost k apoptóze v proliferujícím a klidovém stavu. Tyto experimenty ukázaly, že funkční respirační řetězec do značné míry zvyšuje citlivost proliferujících EB k indukci tvorby ROS a apoptóze, zatímco v buňkách v klidovém stavu funkční řetězec naopak proti buněčné smrti chrání. Vzhledem...
|
|
|
Úloha SNARE proteinu v biogenezi mitosomů Giardia intestinalis.
Voleman, Luboš ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Nohýnková, Eva (oponent)
Většina membránových fúzi probíhajících v eukaryotické buňce je zajišťována SNARE proteiny. Pomocí nich probíhá fúze napříč veškerými endocytickými a sekretorickými drahami, což souvisí s jejich specifickou lokalizací v příslušných buněčných kompartmentech. Stranou tohoto mechanismu stojí pouze mitochondrie a plastidy, jejichž fúze je zajišťována specifickými proteinovými mašineriemi. V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky týkající se membránové fúze zajišťované SNARE proteiny a fúze vnější i vnitřní mitochondriální membrány. Důraz je zde kladen na situaci u bičíkatého parazitického prvoka Giardia intestinalis, kde byla navrhnuta unikátní lokalizace typického SNARE proteinu GiSec20 do redukovaných mitochondrií - mitosomů. Tento protein je navíc esenciální pro přežívání trofozoitů G. intestinalis. V této práci jsme ukázali, že mitosomální lokalizace GiSec20 je dosaženo pouze při episomální expresi protenu, zatímco za fyziologických podmínek je protein lokalizován do endoplazmatického retikula, jako je tomu u ostatních eukaryot. Pomocí GFP tagu se nám podařilo lépe charakterizovat targetovací signál, který se ukázal být přítomen v transmembránové doméně proteinu a který byl dostatečný pro targetování proteinu do mitosomů G. intestinalis, respektive mitochondrie S. cerevisiae. Mitosomální...
|
|
|
Role of STAT3 signalling in oncogenesis and cancer therapy
Machalová, Veronika ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent)
Velká pozornost je v dnešní době upírána na STAT3 (Signální transduktor a aktivátor transkripce 3) jako na možný cíl terapie rakoviny. Je dokázáno, že STAT3 je konstitutivně aktivován u mnoha typů rakoviny, jako je rakovina prsu či prostaty, a samotná tato konstitutivní aktivace stačí k rozvinutí nádorového bujení. Tento protein funguje jako transkripční faktor. Je aktivován fosforylací tyrosinu a následnou homodimerizací. Role STAT3 je nezastupitelná i v nenádorových buňkách; je transkripčním faktorem genů, jejichž proteinové přepisy se podílí na progresi buněčného cyklu, růstu a replikaci buňky, rovnováze mezi apoptotickými a anti-apoptotickými proteiny a dalších funkcích. Poměrně nově objevenou rolí STAT3 je modulace chodu mitochondrií a ochrana buňky před tvorbou kyslíkových radikálů. Tato bakalářská práce má za cíl shrnout podporující údaje, že STAT3 je perspektivním cílem nádorové terapie, a to zaměřením se na funkci tohoto proteinu v aspektech typických pro nádorové buňky. V této bakalářské práci je obsažena i kapitola věnovaná pokroku, kterého bylo dosaženo ve snaze vytvořit ideální STAT3 inhibitor. Klíčová slova: Signální transduktor a aktivátor transkripce 3 (STAT3), signální dráha JAK/STAT3, konstitutivní aktivace, rakovina, tumor, inhibitor, mitochondrie, apoptóza
|
|
|
Mitochondrie jako cíl protinádorových léčiv
Monschizadeh Tehrany, Shahin ; Truksa, Jaroslav (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Rakovina je komplexní onemocnění vyznačující se velkou heterogenitou ve svých formách a projevech. Tato rozmanitost je zapříčiněna především různými kombinacemi mutací v onkogenech a tumor supresorových genech, jež z nádorů dělají nejasný a nesourodý cíl. Nicméně řada nádorově změněných metabolických drah souvisí s funkcí mitochondrií, které se tak stávají středem zájmu nádorového výzkumu. Mezi tyto změny patří přechod do metabolismu aerobní glykolýzy, jenž se vyznačuje zvýšenou spotřebou glukózy, podpořením biosyntetických drah a sníženou oxidační schopností mitochondrií. Další změnou je zvýšená tvorba reaktivních forem kyslíku, jako zdroj nových mutací a faktor podporující buněčnou proliferaci. Vyšší transmembránový potenciál na vnitřní mitochondriální membráně je mimo jiné také velmi častým znakem, který rovněž podporuje buněčné dělení a přímo koreluje se zhoubností nádorů. V této souvislosti byla popsána skupina látek nazývaných mitokany, jež svůj protinádorový účinek směřují na nádorově změněné mitochondrie. Spektrum účinků mitokanů sahá od obnovení vlastnosti proapoptotických molekul po oxidační poškození nádorově změněných mitochondrií a vynucení apoptotické smrti. Tyto látky ukazují svoje protinádorové účinky nejen na buněčných kulturách, ale často i v živých modelech a nabízejí se tak jako...
|
|
|
Dynamika mitochondrií v srdečním svalu.
Weissová, Romana ; Nováková, Olga (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Srdce je životně důležitý orgán, který pro svou energeticky náročnou činnost vyžaduje dostatečné množství aktivních mitochondrií. Udržování funkční populace těchto organel je zajišťováno mitochondriálním obratem, kam řadíme mitofágii odstraňující poškozené mitochondrie a biogenezi mitochondrií zabezpečující vznik nových organel. Také dynamické procesy fúze a dělení mitochondrií mohou přispívat k udržování funkční mitochondriální populace. Ačkoli srdeční buňky obsahují základní proteiny potřebné pro tyto děje, fúze a dělení mitochondrií nebyly dosud v kardiomyocytech jasně prokázány. Významu však nabývají tyto procesy během patologických podmínek, kdy dochází ke změnám v množství proteinů uplatňujících se v mitochondriální dynamice, a tím ke změnám fenotypu mitochondrií a následnému poškození buněk. Pochopení úlohy dynamiky mitochondrií v srdečním svalu by mohlo přispět k vývoji nových přístupů při terapii kardiovaskulárních onemocnění.
|
|
|
Distribuce mitochondriálních odpřahujících proteinů ve vybraných tkáních myši a potkana
Alán, Lukáš ; Ježek, Petr (vedoucí práce) ; Flachs, Pavel (oponent)
Mitochondriální odpřahující proteiny (UCP) patří do proteinové rodiny mitochondriálních aniontových přenašečů. Nejdéle je znám UCP1 vyskytující se dominantně v hnědé tukové tkáni, kde se účastní netřesové termogeneze. V druhé polovině 90. let 20. století byly postupně objeveny další čtyři sekvenční homology tohoto proteinu s tkáňově specifickou distribucí. Funkce těchto "nových" odpřahujících proteinů není stále úplně jasná. Předpokládá se, že pro každou tkáň má jednotlivá izoforma specifickou funkci. Tato práce za použití metody RT-PCR odhalila rozdíly v tkáňových expresních profilech odpřahujících proteinů v modelových organizmech myši a potkana. Signifikantní rozdíly v transkriptech UCP mezi tkáněmi myši a potkana byly nalezeny v tkáních plic, mozku a svalu, vždy ve prospěch myších tkání. V případě plic je rozdíl dán vyšší transkripcí ucp2. V myším mozku je tento rozdíl dán transkripcí ucp4 i ucp5 a konečně ve svalu myši za tímto rozdílem stojí UCP3 mRNA. Dále bylo řešeno, zda na transkripční úrovni dochází ke komplementaci UCP2 v tkáních sleziny a plic u ucp2 -/- myši. Výsledkem však bylo, že ani po hladovění nedochází v takto modifikovaném organizmu ke zvýšené transkripci některého ze zkoumaných UCP. V poslední části projektu byla zjištěna závislost transkripce ucp2 inzulinomových INS-1E buněk na...
|
|
|
Retrográdní signalizace mezi mitochondriemi a jádrem u kvasinek.
Podholová, Kristýna ; Palková, Zdena (vedoucí práce) ; Fraiberk, Martin (oponent)
Retrográdní dráha je signální dráha probíhající mezi mitochondriemi a jádrem. Pomocí retrográdní dráhy se kvasinkové buňky Saccharomyces cerevisiae vyrovnávají se zhoršujícími se podmínkami pro život jako je vyčerpání bohatých zdrojů živin a přechod na chudé zdroje živin, pokles mitochondriálního membránového potenciálu, ztráta mitochondriální DNA a s tím spojená nefunkčnost citrátového cyklu. Většina těchto podmínek je spojena se stárnoucí populací. Mezi klíčové proteiny retrográdní dráhy patří RTG proteiny zahrnující transkripční faktor Rtg1p/Rtg3p a cytoplazmatický protein Rtg2p. Retrográdní dráha je složitě regulovaná pomocí několika negativních a pozitivních regulátorů včetně TOR dráhy, která negativně reguluje retrográdní dráhu. Mezi cílové geny retrográdní dráhy patří geny pro enzymy citrátového cyklu, pro peroxisomální enzymy, pro transportéry a pro další enzymy anaplerotických drah. Pomocí retrográdní odpovědi se buňka snaží upravit svůj metabolismus tak, aby byla schopná překonat nepříznivé podmínky prostředí, v němž žije. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
host ::
RSS.