|
|
Novel substrates of cullin-RING ubiquitin ligases: identification and functional characterisation
Liďák, Tomáš ; Čermák, Lukáš (vedoucí práce) ; Grantz Šašková, Klára (oponent) ; Mašek, Jan (oponent)
Selektivní degradace proteinů ubikvitin-proteazomovým systémem je nezbytná pro udržování buněčné homeostázy a regulaci celé řady biologických procesů. Selektivita tohoto systému je dána stovkami ubikvitin ligáz, které specificky rozeznávají proteiny určené k degradaci (tzv. substráty) a katalyzují jejich ubikvitinaci, čímž je označují pro následnou degradaci. Největší skupinu ubikvitin ligáz tvoří vícepodjednotkové cullin-RING ubikvitin ligázy. Navzdory významnému pokroku v pochopení jejich molekulární architektury, sestavení a regulace zůstávají substráty a funkce většiny z nich neznámé. Tato práce se zabývá dvěma ubikvitin ligázami z podrodiny cullin-RING ubikvitin ligáz 4 (CRL4) - CRL4DCAF4 a CRL4DCAF12 . Za účelem identifikace jejich potenciálních substrátů a určení jejich biologických rolí bylo použito několik odlišných přístupů. S využitím proteomického přístupu jsme identifikovali širokou škálu potenciálních substrátů. Následně byla provedena podrobná charakterizace identifikovaných interakcí a testování podmínek, za kterých potenciální substráty podléhají degradaci. Nakonec byly za účelem odhalení fyziologické role CRL4DCAF4 a CRL4DCAF12 připraveny lidské buněčné linie a myší modely s vyřazeným genem pro DCAF4 a DCAF12. Zde prezentovaná identifikace a validace nových substrátů CRL4DCAF4 a...
|
|
|
Rakovinotvorný a metastatický potenciál nádorových buněk s nefunkčním ubikvitinačním komplexem CRL4
Slámová, Monika ; Procházka, Jan (vedoucí práce) ; Grantz Šašková, Klára (oponent)
Ubikvitinační komplex CRL4 (Cullin Ring Ligase) vzbuzuje velkou pozornost z důvodu jeho účasti ve fyziologických a patologických procesech, zejména při vývinu rakoviny. Je popsáno, že Cullin4 a/b proteiny slouží jako onkoproteiny u různých malignit. Vzhledem ke své roli v regulaci rakoviny byly identifikovány léky cílené na CRL4, mezi které patří thalidomid a jeho deriváty inhibující jeden ze substrátových receptorů komplexu, protein Cereblon. Adaptorový protein v CRL4 komplexu - DDB1, který se účastní mimo jiné oprav DNA, má také svou roli v rakovinných onemocněních, ale mechanismus této funkce dosud nebyl zcela objasněn. Předmětem této diplomové práce bylo studium dopadů vyřazení a potlačení funkce CRL4 komplexu v prostatické rakovinné linii LNCaP. Značně variabilní změny v proliferaci a migraci buněk byly pozorovány při ovlivnění funkce komplexu za použití látky thalidomid. Vytvoření buněčné linie LNCaP s podmíněně potlačenou funkcí DDB1 sloužilo ke studiu dynamiky nádorů v myším modelu. Výsledky ukazují, že potlačení funkce DDB1 má inhibující vliv na proliferaci nádorových buněk, ale zvyšuje jejich schopnost invazivity do přilehlých tkání. Úplné vyřazení genu DDB1 v linii LNCaP vedlo k buněčné letalitě. Variabilní a kontextuálně dependentní vlastnosti genu DDB1 v onkogenezi podněcují k dalšímu...
|
|
|
Ovlivnění signalizace Notch v nádorech indukovaných papilomaviry
Bujnovská, Ludmila ; Šmahelová, Jana (vedoucí práce) ; Grantz Šašková, Klára (oponent)
Signalizační dráha Notch ovlivňuje diferenciaci, buněčnou smrt a proliferaci buněk. Jedná se o evolučně konzervovanou signalizační dráhu, důležitou v procesu embryogeneze a vývoje organismu. Deregulace této dráhy může mít vliv na transformaci buněk v nádorové. Buňky různých typů nádorů často obsahují mutace v genech nebo jiné změny této signalizační dráhy. Její role ve vztahu k onkogenezi má dvojí charakter - v některých případech působí jako onkogenní dráha, jindy má tumor-supresivní účinek. Tento charakter se liší v závislosti na buněčném kontextu. Velkou skupinou nádorů, kde jsou prokázané změny v signalizaci Notch, jsou dlaždicobuněčné nádory hlavy a krku (HNSCC). Jedná se o 7. nejčastější typ karcinomů a je spojen s vysokou smrtností. Až 25 % těchto nádorů je etiologicky spojeno s infekcí lidskými papilomaviry (HPV). Signalizační dráhy se schopností ovlivnění buněčného cyklu, včetně dráhy Notch, jsou hlavním cílem působení onkogenních virů, mezi kterými HPV nejsou výjimkou. Tato práce popisuje změny v signalizační dráze Notch v HNSCC indukovaných HPV a účinek virových onkoproteinů E6 a E7 na tuto signalizační dráhu.
|
|
|
Characterizing DDI2 protein interaction by solution NMR
Staníček, Jakub ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Lidský protein DDI2 je dimerní aspartátová proteasa, o které bylo nedávno zjištěno, že hraje důležitou roli při opravě poškození DNA a transkripční regulaci proteasomální exprese. Současné poznatky o molekulárních mechanismech obou funkcí jsou však stále poměrně omezené. Již dříve jsme identifikovali lidský protein RAD23B jako interaktant DDI2. RAD23B také funguje při opravě poškození DNA jako součást komplexu XPC, který stimuluje aktivitu opravy excize nukleotidů. Navíc se RAD23B účastní jako adaptorový protein v procesu degradace proteinů. Interakce DDI2 a RAD23B proto může mít důležité důsledky pro obě známé funkce DDI2. Tato práce popisuje interakci DDI2 a RAD23B na strukturální úrovni. Byly připraveny rekombinantní proteinové varianty DDI2 a RAD23B a interakce byla zmapována pomocí afinitní purifikace. K prozkoumání interakce byly dále použity NMR titrace. Klíčová slova: ubikvitin-proteasomální systém, oprava poškození DNA, regulace exprese proteasomu, aspartátová proteasa, DDI2, NMR (In Czech)
|
|
|
Studium účinku modifikace virových částic polyhistidinem na jejich intracelulární lokalizaci a dopravu genů do jádra
Číhařová, Barbora ; Španielová, Hana (vedoucí práce) ; Grantz Šašková, Klára (oponent)
Virové vektory odvozené od myšího polyomaviru jsou vhodným nástrojem pro studium přístupů, které se používají v nanomedicíně pro dosažení efektivního přenosu terapeutických látek do buněk, do míst jejich cílového účinku. Vektory odvozené od myšího polyomaviru jsou stejně jako mnohé nanočástice často zachyceny v endosomu a následně degradovány. Diplomová práce se proto zabývá možností modifikace takovýchto vektorů, která by zajistila efektivnější přenos do cytosolu či až do jádra. Tato práce přinesla poznatky o zefektivnění přenosu částic modifikovaných pomocí membránově aktivních peptidů kovalentně vázaných ke kapsidovému proteinu VP3 lokalizovanému uvnitř částice. Pro kovalentní genetické modifikace VP3 proteinu byl využit polyhistidinový peptid KH27K a jeho potenciál ke zvýšení efektivity transdukce modifikovaných virových částic byl srovnáván s modifikací pomocí peptidů LAH4 nebo R8. Výsledky transdukčního testu ukázaly, že kovalentně navázaný peptid R8 je schopen proti nemodifikovaným částicím několikanásobně zvýšit účinnost dopravy do jádra. Modifikace LAH4 se naopak ukázala být účinnou pouze v případě, kdy byly částice s LAH4 asociovány pouze nekovalentně, v takovém případě byl přenos do jádra proti kontrolním částicím až 40- násobně efektivnější. Modifikace polyhistidinem, který by měl dle...
|
|
|
Preparation of nanoparticles for hepatitis B viral therapy
Kružíková, Zuzana ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Žáčková Suchanová, Jiřina (oponent)
Virus hepatitidy B (HBV) je v současné době cílem zájmů na poli základního i farmaceutického výzkumu. Účinná vakcína proti HBV byla vyvinuta již v roce 1982, přesto je však světová prevalence tohoto onemocnění stále vysoká. Chronická infekce HBV může vést k významnému poškození jater a postupně až ke vzniku hepatocelulárního karcinomu. Pro chronickou infekci ovšem stále neexistuje vhodná léčba, jelikož virový genom zůstává v jádře infikovaného hepatocytu ukryt imunitnímu systému ale i antivirovým léčivům. Jedna z nových strategií pro léčbu HBV předpokládá, že virová cccDNA by mohla být zničena pomocí nástrojů genové editace jako je CRISPR/Cas9 systém. Aby mohl být tento systém pro genovou editaci uveden do klinické praxe, CRISPR/Cas9 musí být specificky dopraven do cílových buněk, aby se minimalizovalo riziko štěpení DNA mimo cílené sekvence. Tato diplomové práce se zabývá zaprvé návrhem nových sgRNA mířených proti cccDNA viru hepatitidy B a testování jejich účinnosti a zadruhé tato práce popisuje modulární lipidové nanočástice vyvinuté speciálně pro dopravu CRISPR/Cas9 ve formě RNA. Klíčová slova: virus hepatitidy B, CRISPR/Cas9, editace genů, lipidové nanočástice, dopravování mRNA, cílené dopravování
|
|
|
Characterizing DDI2 protein interaction by solution NMR
Staníček, Jakub ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Lidský protein DDI2 je dimerní aspartátová proteasa, o které bylo nedávno zjištěno, že hraje důležitou roli při opravě poškození DNA a transkripční regulaci proteasomální exprese. Současné poznatky o molekulárních mechanismech obou funkcí jsou však stále poměrně omezené. Již dříve jsme identifikovali lidský protein RAD23B jako interaktant DDI2. RAD23B také funguje při opravě poškození DNA jako součást komplexu XPC, který stimuluje aktivitu opravy excize nukleotidů. Navíc se RAD23B účastní jako adaptorový protein v procesu degradace proteinů. Interakce DDI2 a RAD23B proto může mít důležité důsledky pro obě známé funkce DDI2. Tato práce popisuje interakci DDI2 a RAD23B na strukturální úrovni. Byly připraveny rekombinantní proteinové varianty DDI2 a RAD23B a interakce byla zmapována pomocí afinitní purifikace. K prozkoumání interakce byly dále použity NMR titrace. Klíčová slova: ubikvitin-proteasomální systém, oprava poškození DNA, regulace exprese proteasomu, aspartátová proteasa, DDI2, NMR (In Czech)
|
|
|
Exploring novel strategies targeting HBV
Šmilauerová, Kristýna ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent)
Přestože již existuje účinná a bezpečná vakcína proti viru hepatitidy B, nemocnost a úmrtnost na tuto nemoc jsou stále vysoké. Klíčem k vývoji spolehlivé léčby je detailní znalost životního cyklu viru a funkcí všech jeho složek. V předkládané práci jsme zkoumali interaktom kapsidového proteinu viru hepatitidy B. Použitím identifikační metody závislé na proximitní biotinylaci (BioID) spojené s hmotnostní spektrometrií jsme identifikovali seznam potenciálních proteinových kandidátů, kteří jsou buď významně nabohaceni (celkem 105 proteinů) nebo méně zastoupeni v buňce v přítomnosti kapsidového proteinu HBV (40 proteinů). Seznam také zahrnuje známé proteiny interagující s kapsidovým proteinem HBV: SRPK1 a SRPK2 a protein p53, o jehož expresi je známo, že je potlačen v důsledku interakce kapsidového proteinu HBV s transkripčním faktorem E2F1. Mnoho z nově identifikovaných možných proteinů interagujících s kapsidovým proteinem HBV se podílí na biologických procesech, u kterých je již známo nebo u nichž existuje podezření, že jsou ovlivněny HBV, jako jsou translační a transportní procesy nebo genová exprese a produkce makromolekul. Tato práce komplexně charakterizuje interaktom kapsidového proteinu HBV v živých buňkách a může tedy sloužit jako spolehlivý začátek pro hloubkovou analýzu interakce...
|
|
|
Role WSS1 proteasy v DNA reparačních procesech kvasinkové buňky.
Adámek, Michael ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Zachování integrity DNA je v průběhu života kritické pro každý živý organismus. Organismy si proto vyvinuly mnoho způsobů, jak detekovat a opravit různé typy poškození DNA, způsobené endogenními i exogenními vlivy, vyúsťující dále v replikační stres. Chyby v těchto opravných mechanismech mohou vést k závažným lidským onemocněním, jako jsou neurologické poruchy, familiární druhy onkologických onemocnění nebo vývojové syndromy. V této diplomové práci byla zkoumána funkce kvasinkového proteinu Wss1, metaloproteasy, která se podílí na nedávno objevené DNA opravné dráze, která proteolyticky odstraňuje proteiny kovalentně zachycené na zuje silnou negativní interakci s jinou proteasou opravující DNA, Ddi1, přičemž bylo objeveno, že kvasinkový kmen postrádající současně geny je hypersenzitivní na hydroxyureu. Hydroxyurea inhibuje ribonukleotidreduktasu, čímž v konečném důsledk způsobuje zastavení buňky v fázi buněčného cyklu. V rámci této diplomové práce byly na základě předchozích studií provedeny tzv. "rescue" experimenty s různými variantami Wss1, postrádajícími jednotlivé domény či obsahujícími bodové aminokyselinové záměny. Tyto experimenty následně posloužily k posouzení účasti jednotlivých domén proteinu Wss1 v odpovědi na replikační stres vyvolaný hydroxymočovinou.
|
|
|
Deciphering the biological role of Ddi1-like protein family
Sivá, Monika ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Stopka, Pavel (oponent)
Představitelé rodiny proteinů podobných Ddi1 (z angl. DNA damage-inducible protein homolog 1) patří do skupiny tzv. "přenašečů", které jsou v buňce zodpovědné za regulaci degradace proteinů v ubikvitin-proteasomálním systému. Proteiny podobné Ddi1 se od ostatních přenašečů liší specifickou doménou podobnou retrovirálním proteasam, která patří mezi aspartové proteasy. Nedávno byla v jejich struktuře taktéž objevena vysoce konservovaná helikální doména. V poslední době se objevují studie, které popisují nové funkce členů rodiny protein podobných Ddi1 a to v rámci udržování buněčné homeostázy v odpovědi na stresové podněty, např. v reakci na proteotoxické podmínky nebo v opravě poškozené DNA. Tato disertační práce se zabývá charakterizací vybraných členů rodiny proteinů podobných Ddi1 a to jak na molekulární úrovni, tak v biologických studiích na myších modelech. Byla vyřešena struktura domény podobné ubikvitinu (ubiquitin-like domain, UBL) v rámci kvasinkového proteinu Ddi1. Následně byly porovnány vazebné vlastnosti domén UBL kvasinkového proteinu Ddi1 a lidského proteinu DDI2. Doména UBL a motiv vázající ubikvitin (ubiquitin interacting motif, UIM) lidského homologu DDI2 sice specificky vážou ubikvitin, zároveň je však tato vazba velice slabáv porovnání s jinými ubikvitin vazebnými doménami. Naše...
|
host ::
RSS.