|
|
Strukturní charakterizace modelového zástupce hemových kyslíkových senzorů
Tajovská, Eva ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Ryšlavá, Helena (oponent)
Jednou z podskupin hemoproteinů jsou hemové senzory plynů, které jsou schopny detekovat dvouatomové plynné molekuly ve svém bezprostředním okolí. Po navázání molekuly plynu na atom železa hemu v senzorové doméně těchto proteinů nebo naopak po její disociaci z tohoto atomu dochází k přenosu signálu ze senzorové domény do domény funkční a následně k regulaci důležitých buněčných funkcí. Pochopení mechanismu působení těchto senzorů je klíčové pro případné ovlivnění jejich funkce. Taková znalost by pak následně umožnila využití senzorů plynů jako terapeutických cílů pro vývoj antibiotik nové generace, pokud vezmeme v úvahu jejich přítomnost v patologických bakteriích. Předkládaná diplomová práce se zabývá modelovým zástupcem senzorových hemoproteinů detekujících plyny, kyslíkovým senzorem EcDOS z E. coli, a jeho apoformou, EcDOS His77Ala. Oba proteiny byly připraveny rekombinantní expresí a purifikací a následně spektrofotometricky charakterizovány. Pomocí gelové permeační chromatografie byl stanoven oligomerní stav EcDOS Fe(III), EcDOS Fe(II)-O2 a EcDOS His77Ala za různých podmínek (různé způsoby temperování preparátu, přítomnost substrátu c-di-GMP atd.). Dále byla studována strukturní dynamika EcDOS Fe(III), EcDOS Fe(II)-O2 a EcDOS His77Ala pomocí metody HDX-MS. Klíčová slova: hem, hemové senzorové...
|
|
|
New leukocyte membrane adaptor proteins
Králová, Jarmila ; Brdička, Tomáš (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent) ; Šedivá, Anna (oponent)
Membránové adaptorové proteiny nemají samy o sobě žádnou enzymatickou aktivitou. Je však pro ně typická přítomnost různých interakčních domén umožňujících vazbu na další proteiny a buněčné membrány. Jejich funkcí je spojovat receptory nebo jiné adaptory s proximálními signalizačními molekulami. Zda jejich vliv na přenos signálu bude aktivační nebo inhibiční závisí zejména na povaze efektorových molekul, které váží. Jedním z membránových adaptorových proteinů, kterými se zabývá tato práce je adaptor SCIMP. Je exprimován v buňkách prezentujících antigen a zesiluje signalizaci MHCII v B buňkách. Tato dizertační práce se zabývá analýzou funkce proteinu SCIMP v primárních myších B lymfocytech a v dalších buňkách prezentujících antigen. Její hlavní součástí je podrobná analýza SCIMP deficientních myší. I přesto, že změny v zastoupení imunitních buněčných populací u SCIMP deficientních myší nebyly signifikantní, podařilo se nám najít funkci proteinu SCIMP v dendritickách buňkách, kde se uplatňuje jako signalizační adaptor v dráze receptoru DECTIN-1 důležitého pro antifungální imunitu. Data prezentovaná v této práci popisují signalizaci zprostředkovanou adaptorem SCIMP v pozdních časových bodech aktivace receptoru DECTIN-1, která je také důležitá pro produkci anti-fungálních cytokinů. Dalším zajímavým...
|
|
|
Involvement of Asthma-associated Protein ORMLDL3 in Mast Cell Signalling
Eitler, Jiří ; Dráber, Petr (vedoucí práce) ; Konvalinka, Jan (oponent)
5 Abstrakt Žírné buňky působí v mnoha imunologických procesech, avšak nejvíce jsou známy v kontextu alergie a astmatu. Jelikož astma a alergie jsou závažné choroby s rozšiřující se tendencí v posledních desetiletích, žírné buňky jsou předmětem intenzivního výzkumu. Studium signálních drah v žírných buňkách může přispět k pochopení vzniku těchto chorob a navržení účinných léčebných strategií. Hledání genů zodpovědných za astma je v současné době umocněno širokospektrými genomovými studiemi. ORMDL3 (Orosomucoid1-like) protein byl pomocí těchto metod rozpoznán jako velmi významný faktor zodpovědný za astma. ORMDL3 je členem evolučně konzervované rodiny ORMDL, která u savců zahrnuje také ORMDL2 a ORMDL1 proteiny. Role těchto proteinů v buněčných procesech je málo známa, navíc doposud nebyly studovány v žírných buňkách. Rozhodli jsme se tedy studovat ORMDL proteiny v žírných buňkách. Lentivirový systém byl zoptimalizován k produkci primárních žírných buněk se sníženou expresí proteinů ORMDL, tzv. ORMDL KD (z angl. knock-down). Exprese ORMDL genů byla měřena s použitím vylepšené qPCR (quantitative PCR) směsi. Všechny tři geny jsou v žírných buňkách exprimovány, přičemž nejvíce ORMDL3, pak ORMDL2 a ORMDL1. Zkoumali jsme vliv ORMDL proteinů na signalizaci v žírných buňkách. ORMDL3 KD vykazoval sníženou degranulaci...
|
|
|
Porovnání vlastností transkripčního faktoru "Bach1" v jeho apoformě a holoformě
Vávra, Jakub
Hemoproteiny představují vzhledem k jejich širokému výskytu a rozmanitým funkcím nepostradatelnou součást mnoha živých organismů. Mezi typické funkce hemoproteinů patří participace na transportu a uskladnění kyslíku v živých organismech, transport elektronů v rámci dýchacího řetězce či enzymová katalýza reakcí, kterých se účastní kyslík, případně peroxid vodíku. Poměrně nedávno byla objevena nová skupina hemoproteinů, jejíž zástupci disponují schopností detekovat buď změny koncentrace hemu (senzorové proteiny, které detekují hem), nebo změny koncentrace dvouatomových molekul plynů (hemové senzorové proteiny, které detekují plyny) v jejich okolním prostředí. Signály generované v rámci této detekce způsobují strukturní změny příslušných senzorových proteinů a ovlivňují tak jejich funkce. Předmětem této diplomové práce je příprava a následná charakterizace eukaryotického senzorového proteinu Bach1, který detekuje hem. Důraz je kladen především na interakční schopnosti proteinu Bach1 s heminem a komparaci vlastností apoformy a holoformy Bach1. Pozornost je věnována hlavně počtu molekul heminu, které jsou schopny specificky interagovat s Bach1, a to za různých podmínek (odlišný redoxní stav iontu železa v hemu, přítomnost interakčních partnerů Bach1 apod.). Součástí této práce je také analýza vlivu...
|
|
|
Tvorba animací pro podporu výuky biochemie na středních školách - Buněčná signalizace
Chaloupková, Denisa ; Teplá, Milada (vedoucí práce) ; Martínek, Václav (oponent)
Bakalářská práce se zabývá zpracováním výukových materiálů (animace a studijního textu) pro podporu výuky tématu buněčná signalizace. Vytvořené materiály jsou primárně určeny žákům vyššího stupně gymnázií a chemicky zaměřených středních škol a jsou cíleny do výuky předmětu chemie a biologie. Teoretická část bakalářské práce zahrnuje vymezení základních pojmů, kterými je vizualizace, vizuál či animace. Následně se detailněji zabývá animacemi, jejich výhodami a nevýhodami ve výuce a též se věnuje efektivitě užívání animací ve výuce a proměnnými, které tuto efektivitu ovlivňují. Kapitola též představuje kritéria, která by měla být splněna při tvorbě výukové animace a následné zařazení do vyučovacího procesu. Dále je v této části provedena analýza kurikulárních dokumentů, tedy rámcového vzdělávacího programu a školního vzdělávacího programu týkajících se tématu buněčná signalizace. Praktická část se věnuje analýze již vytvořených videí volně dostupných na internetu, která se tématem buněčné signalizace zabývají. Následně představuje výukové materiály, které byly vytvořeny autorkou práce. Prvním výukovým materiálem je výuková animace sestavená na téma buněčná signalizace a vytvořená prostřednictvím programu Adobe Animate CC 2021 (21.0). Animace se skládá ze tří dílčích animací, jež se věnují třem typům...
|
|
|
The role of ERK1 and ERK2 protein kinases in the MAPK/ERK signaling
Galvánková, Kristína ; Vomastek, Tomáš (vedoucí práce) ; Dráber, Peter (oponent)
MAPK/ERK je naprieč organizmami vysoko konzervovaná signálna dráha, zabezpečujúca procesy nevyhnutné pre život, akými sú proliferácia, diferenciácia, apoptóza alebo migrácia buniek. Všetky tieto procesy sú výsledkom spracovania celej rady extracelulárnych signálov prenášaných od receptorov cez kaskádu proteínkináz Raf, MEK a ERK pomocou následných fosforylácií. Raf fosforyluje MEK a MEK fosforyluje a aktivuje proteínkinázu ERK, ktorá následne fosforyluje a tým reguluje široké spektrum substrátov na rôznych miestach v bunke. Keďže ostatné dve proteínkinázy majú obmedzený počet substrátov, práve ERK fosforyláciou stoviek popísaných substrátov v daný moment zásadne vplýva na konečnú odpoveď bunky. Ovplyvnené substráty potom určujú výslednú bunkovú odpoveď na extracelulárny signál. Celá signálna dráha je v jednotlivých krokoch prísne regulovaná za pomoci interakčných partnerov a ďalších adaptorových proteínov. Nesprávna regulácia dráhy, ako aj mutácie jednotlivých proteínkináz vedú k závažným patologickým prejavom. Na úrovni proteínkinázy ERK sa vyskytujú dve izoformy, ERK1 a ERK2, ktoré sú z viac než 80 % identické. Ich veľká sekvenčná aj funkčná podobnosť vyvoláva otázky o ich evolučnej konzervovanosti a taktiež o tom, či majú tieto izoformy rozdielne funkcie, alebo sú funkčne zameniteľné. Cieľom...
|
|
|
Studium struktury a funkce modelových hemových proteinů
Lengálová, Alžběta ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Hudeček, Jiří (oponent) ; Muchová, Lucie (oponent)
Hem je jedním z nejdůležitějších a nejlépe prostudovaných kofaktorů potřebných pro správné fungování mnoha proteinů. Proteiny obsahující hem tvoří obrovskou skupinu biologicky významných molekul, které se účastní mnoha fyziologických procesů. Předkládaná disertační práce se věnuje dvěma skupinám hemových senzorových proteinů, a to prokaryotickým hemovým senzorům plynných molekul a eukaryotickým senzorům detekujících hem. Hemové senzory, které detekují plynné molekuly, hrají důležitou roli v regulaci mnoha bakteriálních procesů a jsou obvykle tvořeny dvěma doménami, doménou senzorovou a doménou funkční. Disertační práce se zaměřuje na studium dvou zástupců ze skupiny bakteriálních senzorů detekujících plyny, histidinkinasy AfGcHK a diguanylátcyklasy YddV. Hlavním cílem práce bylo objasnit mechanismus mezidoménového přenosu signálu u těchto dvou modelových hemových senzorů. Za pomoci rentgenové krystalografie a metody vodík-deuteriové výměny v kombinaci s hmotnostní spektrometrií byly odhaleny významné rozdíly ve struktuře proteinu AfGcHK při přechodu z jeho aktivní na neaktivní formu. Příjem určitého signálu senzorovou doménou AfGcHK ovlivní strukturní vlastnosti proteinu, a tyto konformační změny mají pak nepřímo vliv na enzymovou aktivitu domény funkční. Disertační práce se dále detailněji věnuje...
|
|
| |
|
| |
|
|
Biochemická charakterizace modelového zástupce hemových senzorových proteinů
Tajovská, Eva ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Jeřábek, Petr (oponent)
Hemoproteiny plní v živém organismu mnoho důležitých rolí. Jednou takovou úlohou je senzorová funkce. Senzorové proteiny, které detekují hem, jsou schopny rozpoznat měnící se koncentraci hemu v daném organismu. Jako signální molekula v případě těchto proteinů slouží samotný hem. Senzorové proteiny, které detekují změny v koncentraci plynů, využívají jako signální molekulu právě biatomickou molekulu plynu. K zahájení přenosu signálu v případě těchto senzorových proteinů dochází po navázání molekuly plynu na molekulu hemu, která je pevně navázána k senzorové doméně proteinu. Oba typy signalizace regulují řadu fyziologických procesů prokaryotických i eukaryotických organismů. V teoretické části této bakalářské práce je uveden souhrn dosavadních poznatků vědeckých studií, které se zabývají hemovými senzorovými proteiny. Experimentální část této práce se zabývá vlastnostmi konkrétního modelového senzorového hemoproteinu. Jedná se o hemoprotein EcDOS, který detekuje kyslík. Dále se tato práce věnuje zkrácené formě tohoto proteinu, izolované senzorové doméně s PAS strukturou (EcDOS-PAS). Úkolem experimentální části této práce bylo oba zmíněné proteiny exprimovat a izolovat z buněk E. coli BL-21 (DE3). Nakonec byly proteiny EcDOS i EcDOS-PAS předběžně charakterizovány a byly porovnány jejich vlastnosti....
|
host ::
RSS.