|
|
Úloha proteinkinázy StkP v regulaci buněčného dělení Streptococcus pneumoniae
Malíková, Eliška ; Doubravová, Linda (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Každá bakteriální buňka se neustále vyrovnává s tlakem okolního prostředí. Životaschopnost jednotlivce i mikrobiální populace jako celku úzce souvisí se schopností rychle a účelně reagovat na změny vnějších podmínek. Z těchto důvodů si bakterie vyvinuly rozličnou škálu mechanizmů, které jim umožňují zaznamenávat informace o okolí, zprostředkovat adekvátní odpověď a vzájemně se dorozumívat. Jednou z možností, jak realizovat fosforylaci proteinů, je prostřednictvím ATP dependentních Ser/ Thr proteinkináz eukaryotního typu. Vhodným modelovým organizmem pro studium funkce Ser/ Thr proteinkináz eukaryotického typu se stal Streptococcus pneumoniae. Tento významný lidský patogen kóduje jedinou eukaryotickou proteinkinázu StkP. StkP reguluje virulenci, kompetenci, rezistenci ke stresům různého původu, genovou expresi a hraje také důležitou roli v regulaci buněčného dělení. Pomocí fosfoproteomické analýzy bylo identifikováno několik substrátů pneumokokové proteinkinázy StkP. Jedním z nich byl protein DivIVA účastnící se buněčného dělení (NOVÁKOVÁ et al., 2010). DivIVA u Streptococcus pneumoniae je lokalizován ve středu buňky a na buněčných pólech. Zdá se, že je primárně důležitý pro správné a zrání pólů buňky (FADDA et al., 2007). Cílem této diplomové práce bylo zjistit, které aminokyselinové zbytky DivIVA podléhají...
|
|
|
Nekonveční bakteriální signální dráhy
Krupička, Jiří ; Branny, Pavel (vedoucí práce) ; Beranová, Jana (oponent)
Dvoukomponentové systémy byly tradičně považovány za hlavní fosforylační systémy bakterií zapojené v buněčné signalizaci. V poslední době se však pozornost stále více soustředí na bakteriální Ser/Thr proteinkinázy eukaryotického typu (eSTKs). Tyto proteinkinázy jsou strukturně podobné svým eukaryotickým protějškům. Některé eSTKs obsahují přídavné domény jako jsou extracelulární PASTA domény, které byly objeveny u různých grampozitivních bakterií. Bylo prokázáno, že tyto domény mohou sloužit jako senzory pro volné peptidoglykanové fragmenty. Naprostá většina vnějších signálních molekul však stále zůstává neznámá. eSTKs fosforylují široké spektrum substrátů, mezi které patří proteiny účastnící se různých buněčných procesů jako je virulence, biosyntéza buněčné stěny, buněčné dělení nebo centrální a sekundární metabolismus. Bylo také popsáno propojení mezi eSTKs a dvoukomponentovými systémy. Tato práce pojednává o současných poznatcích, které se týkají zejména eSTKs a jejich důležitých substrátů, jež byly identifikovány a charakterizovány u různých druhů bakterií.
|
|
|
Spr0334, nový protein buněčného dělení u Streptococcus pneumoniae.
Štekerová, Nela ; Doubravová, Linda (vedoucí práce) ; Konopásek, Ivo (oponent)
Spr0334, nový protein buněčného dělení u Streptococcus pneumoniae Streptococcus pneumoniae je významný lidský patogen. Tato bakterie kóduje ve svém genomu jediný gen pro serin/threoninovou proteinkinasu eukaryotního typu nazvanou StkP. StkP reguluje mnoho fyziologických procesů, jako např. patogenezi, kompetenci pro genetickou transformaci, rezistenci k různým druhům stresů a rezistenci k antibiotikům. Rovněž ovlivňuje transkripci celé řady genů účastnících se biosyntézy buněčné stěny, pyrimidinového metabolizmu, oprav DNA a příjmu železa. Současné studie ukázaly, že StkP je lokalizována v buněčné přepážce a významným způsobem reguluje buněčné dělení a morfologii. Mezi její substráty patří mimo jiné proteiny buněčného dělení DivIVA, FtsZ a FtsA. Porovnáním fosfoproteomových map divokého kmene a kmene ΔstkP S. pneumoniae bylo prokázáno, že StkP in vivo fosforyluje několik substrátů, mezi něž patří i membránový protein Spr0334. Hmotnostní spektrometrií byla určena místa fosforylace proteinu Spr0334, a to threonin 67 a threonin 78. Dále bylo zjištěno, že je protein Spr0334 lokalizován v buněčné přepážce, což vedlo k hypotéze, že by mohl být dalším proteinem buněčného dělení u S. pneumoniae. Hlavním záměrem této diplomové práce bylo přiblížit funkci neznámého proteinu Spr0334 u S. pneumoniae a zjistit vliv...
|
|
|
Úloha tyrosinové fosforylace v sestřihu hnRNA
Koudelková, Lenka ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Kozáková, Eva (oponent)
Kódující sekvence eukaryotických genů jsou přerušovány dlouhými úseky nekódující intronické DNA, která musí být po přepisu do heterogenní jaderné RNA z transkriptu vystřižena. Eukaryotní organismy se vzrůstajícím tlakem na komplexitu proteomu vyvinuly systém alternativního sestřihu, jež je schopen, prostřednictvím oslabených konsensus sekvencí sestřihových míst obklopených přídatnými regulačními RNA elementy a s nimi asociujícími sestřihovými faktory, vytvořit proteinové produkty podle aktuálních potřeb daných vnějšími a vnitřními vlivy. Síť kooperativně či antagonisticky působících faktorů, jež rozhoduje o rozeznání sestřihových míst, je regulována enzymatickými modifikacemi na základě aktivit odpovídajících signálních kaskád. Vyjma mnohých jiných enzymů zajišťuje tyto modulace i rodina protein tyrosin kináz. Připojení fosfátu na tyrosiny proteinů metabolismu RNA za katalýzy kinázové domény tak ovlivňuje jejich afinitu k RNA a dalším interakčním partnerům, lokalizaci, enzymatickou aktivitu či jiné vlastnosti, což vyústí v ustanovení nové interakční sítě a využití odlišných sestřihových míst. Vzniklé produkty potom mohou rozdílnou měrou inhibovat či spouštět nejrůznější buněčné procesy nebo jinak regulovat fyziologii organismů.
|
|
|
Protein kinázy typu AGC a jejich role při regulaci transportu auxinu
Martincová, Marie ; Petrášek, Jan (vedoucí práce) ; Opatrný, Zdeněk (oponent)
Podskupina rostlinné kinázové rodiny AGC (AGCVIII) obsahuje několik kináz účastnících se regulace transportu auxinu. Jsou to proteinkinázy PID, WAG1, WAG2 a D6. Všechny tyto kinázy mohou fosforylovat proteiny PIN, přenašeče auxinu z buňky. Asymetrická polární lokalizace přenašečů PIN v buňkách umožňuje směrovaný transport auxinu pletivem. Regulací jejich exprese, aktivity či lokalizace lze tedy ovlivnit, jaké množství auxinu bude transportováno a jakým směrem. Tato práce je zaměřena především na bližší porozumění regulace transportu auxinu pomocí protein kinázy PID. Na buněčné suspenzi tabákové linie BY-2 stabilně a transientně transformované genem PID z Arabidopsis thaliana byly sledovány parametry akumulace radioaktivně značeného auxinu a současně lokalizace proteinů PIN a PID. Bylo zjištěno, že aktivita PID vedoucí zřejmě k fosforylaci přenašečů PIN nezpůsobuje zvýšení jejich aktivity, ale přesto ovlivní pozitivně transport auxinu z buněk tím, že zvyšuje množství proteinů PIN na plazmatické membráně. Výsledky naznačují, že fosforylované přenašeče PIN jsou pravděpodobně ve větší míře dopravovány z endozomálních kompartmentů do plazmatické membrány. Pomocí současné tranzientní exprese kinázy PID mutované v ATP vazebném místě a PIN1-RFP bylo ukázáno, že fosforylační aktivita kinázy PID je důležitá...
|
|
|
Studium regulace aktivity fosfoenolpyruvátkarboxylasy ve vyšších rostlinách
Škrletová, Denisa ; Ryšlavá, Helena (vedoucí práce) ; Müller, Karel (oponent)
Fosfoenolpyruvátkarboxylasa (EC 4.1.1.31; PEPC) je jedním z enzymů fixujících oxid uhličitý, který poskytuje oxaloacetát z fosfoenolpyruvátu a hydrogenuhličitanového aniontu v přítomnosti hořečnatých iontů. Aktivita PEPC je regulována na mnoha úrovních. Vedle pH a koncentrace aktivátorů a inhibitorů, je to i fosforylace. Fosforylace PEPC působí změnu kinetických parametrů, jakými jsou afinita enzymu k substrátu, maximální rychlost reakce, citlivost vůči inhibici či aktivaci. Vzhledem k tomu, že o regulaci PEPC v C3 rostlinách je informací stále málo a že se v různých rostlinných druzích liší, zabývala jsem se sledováním kinetických parametrů a možnostmi regulace PEPC izolované z C3 rostlinných zdrojů (technického konopí, merlíku chilského, hrachu setého, čočky jedlé). Zatímco aktivita PEPC z listů technického konopí byla alkalickou fosfatasou snižována, aktivita PEPC ze semen merlíku, hrachu a čočky alkalickou fosfatasou ovlivněna nebyla. Afinita PEPC ze semen merlíku, hrachu a čočky k substrátu PEP byla vyšší, než v případě PEPC z listů technického konopí. Pro PEPC z lisů technického konopí bylo dále zjištěno, že zdánlivá defosforylace působí snížení citlivost k aktivaci glukosa-6-fosfátem a naopak zvýšení citlivosti k inhibici L-malátem. Výsledky jsem porovnala s kinetickými parametry PEPC ze...
|
|
|
Role reaktivních forem kyslíku a proteinové fosforylace na funkci spermií ryb
GAZO, Ievgeniia
Spermie druhů ryb s vnějším oplozením jsou po uvolnění do vodního prostředí zvláště citlivé na poškození hlavně kvůli změnám ve složení média v okolní spermatu. Mezi faktory ovlivňující pohyb spermií v externím médiu jsou: znečištěná voda, teplota, pH a osmotické podmínky. Cílem této studie bylo zjistit, účinky oxidačního stresu a možné následky související s výkonností spermií a intracelulární signalizací, zejména díky vlivu znečišťujících látek, vyskytujících se ve vodním prostředí. Navíc molekulární mechanismy stresových reakcí a aktivační proces pohyblivosti spermií byly analyzovány u více druhů sladkovodních ryb. Naše výsledky prokázaly, že xenobiotika, jako je Vinclozolin, mohou vyvolat snížení pohyblivosti a rychlosti spermií u jesetera malého (Acipenser ruthenus) již při koncentracích vyskytující se přirozeně ve vodním prostředí. Zvýšené hladiny lipidové oxidace (LO) a proteinové karbonylace (CP), stejně jako změny v antioxidačním účinku superoxid-dismutázy (SOD) poukazují na vývoj oxidačního stresu u spermií, které byly předem vystaveny xenobiotikům. Dále byla pozorována zvýšená fragmentace DNA a snížená úroveň ATP u spermií, které byly ovlivněny cizorodými látkami in vitro. Tyto výsledky naznačují, že spermie jesetera malého jsou velmi citlivé na přítomnost škodlivých látek a nadměrnou produkci ROS, které jsou vyvolány již při nízkých koncentracích. Další studie byly provedeny za účelem vyhodnotit úlohy produkce ROS u rybích spermií a potvrdit ochranné vlastnosti semenné tekutiny. ROS byl vygenerován inkubací kapřích (Cyprinus carpio L.) spermií in vitro s xanthin - xanthinoxidázou systémem (X-XO). Dávka škodlivé látky a doba působení měly vliv na snížení pohyblivosti a rychlosti spermií, stejně tak byla pozorována zvýšená hladina LO, CP a DNA fragmentace. Navíc bylo prokázáno, že O-spojeno s N-acetylglukosamin transferázou a septin-8-A změnil jejich stav fosforylace a kyselá fosfatáza v reakci na oxidační stres byla snížena. Na druhé straně, kataláza (CAT), superoxiddismutáza (SOD), glutathion a (GTH) v kombinaci se semennou plazmou má vliv na snížení oxidačního stresu u spermií kapra a zvýšení jejich kvality. Naše další studie byla použita ke stanovení, jak byly fosforylací proteiny pozměny po aktivaci pohyblivosti spermatu u kapra a jesetera, kde se fosforylované proteiny nacházejí ve spermatu a identifikované proteiny jsou zapojeny do procesu pohyblivost spermií. Ukázalo se, že typ proteinové fosforylace a její lokalizace se značně liší u obou druhů ryb. Fosforylace na serinovém a tyrosinovém zbytku, stejně jako protein-kináza A (PKA) a protein-kináza C (PKC) hrají důležitou roli u pohyblivosti, aktivace a regulaci spermií u obou druhů. Nespočet signalizačních proteinů podílejících se na pohybu spermií kapra a jesetera, byly identifikovány v této studii, a tudíž máme o krůček lepší pochopení molekulárních mechanismů u parametru pohyblivost spermií. Na závěr, výsledky této studie poskytují nové údaje o vlivu xenobiotik a oxidačního stresu na pohyblivosti rybích spermií, integritu DNA, lipidové a proteinové oxidaci, antioxidační obranný systém a intracelulární signalizaci. Naše údaje prokázaly toxicitu znečišťujících látek ve vodě a ROS u rybích spermií a navrhované využití CAT, SOD, nebo GTH v kombinaci se semennou plazmou pro snížení oxidačního stresu ve spermatu. Navíc bylo identifikováno mnoho proteinů ve spermiích, podílejících se na stresové reakci a pohyblivosti. Pro praxi, údaje uvedené v této práci, by mohly být užitečné pro zpracování médií vhodné pro kryoprezervaci a umělé rozmnožování různých druhů sladkovodních ryb.
|
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.