|
|
Studium farmakologie a funkce vazebných míst nikotinových acetylcholinových receptorů
Kaniaková, Martina ; Krůšek, Jan (vedoucí práce) ; Chaloupka, Roman (oponent) ; Zemková, Hana (oponent)
Název práce: Studium farmakologie a funkce vazebných míst nikotinových acetylcholinových receptorů Autor: Mgr. Martina Kaniaková Katedra / Ústav: Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i. Vedoucí disertační práce: RNDr. Jan Krůšek, CSc., Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i. Abstrakt: Nikotinové acetylcholinové receptory (nAChR) jsou ligandem otevírané iontové kanály. Jejich funkční vlastnosti a možnosti farmakologického ovlivnění jsme studovali prostřednictvím techniky terčíkového zámku (patch-clamp) v konfiguraci měření proudu z celé buňky. Zkoumali jsme vlastnosti neuronálních receptorů heterologně exprimovaných v linii COS buněk a svalových receptorů přirozeně exprimovaných buněčnou linií TE671. Lobelin, rostlinný alkaloid s dlouholetou historií terapeutického využití, je schopen přímé interakce s nikotinovými acetylcholinovými receptory ve vazebném místě pro agonistu. Zjistili jsme, že výsledný účinek této interakce je závislý na aplikované koncentraci lobelinu, přítomnosti dalšího agonisty, časovém schématu aplikace a v neposlední řadě na podtypu receptoru. Souhrnně lze lobelin označit za velmi slabého parciálního agonistu nAChR s výraznou schopností desensitizovat některé podtypy receptorů. V kombinaci s jinými agonisty lobelin účinkuje buď jako kompetitivní antagonista nebo koagonista. Pomocí bodových mutací jsme...
|
|
|
Modulace synaptického přenosu nociceptivní informace
Nerandžič, Vladimír ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent) ; Hejnová, Lucie (oponent)
Modulace synaptického přenosu v zadních rozích míšních představuje důležitou součást rozvoje a udržování patologických bolestivých stavů. Nezastupitelnou roli v této modulaci hrají tzv. transient receptor potential cation channel subfamily V member 1 (TRPV1) a kanabinoidní receptory 1 (CB1) exprimované na presynaptických zakončeních primární aferentů. Za fyziologických podmínek jsou TRPV1 receptory pronociceptivní, zatímco CB1 receptory tlumí nociceptivní signalizaci. Oba receptory však sdílejí stejného endogenního agonistu anandamid (AEA), který je syntetizován z N-arachidonoylfosfatidylethanolaminu (20:4-NAPE). Tato práce se zaměřuje především na účinek aplikace 20:4-NAPE za kontrolních podmínek a po navození periferního zánětu a na související možnou interakci mezi TRPV1 a CB1 receptory. První pokusy prokázaly výrazné zvýšení hladiny anandamidu za podmínek in vitro z míšních řezů po aplikaci 20:4-NAPE, jeho prekurzoru. Další experimenty byly prováděny snímáním excitačních postsynaptických proudů (mESPC a sEPSC) v superficiálních neuronech zadních rohů míšních na akutních míšních řezech metodou patch-clamp. Aplikace 20:4-NAPE vedla k výraznému poklesu frekvence mEPSC a sEPSC proudů. Za kontrolních podmínek byl tento pokles frekvence po aplikaci 20:4-NAPE blokován aplikací inhibitorů CB1...
|
|
|
Topologie a funkce transmembránové domény kolicinu U, bakterie Shigella boydii
Dolejšová, Tereza ; Fišer, Radovan (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
Kolicin U produkovaný kmeny bakterie Shigella boydii je protein, který je schopen působit lyticky na blízké bakteriální kmeny Shigella a Escherichia. Na základě sekvenční podobnosti s koliciny A, B a N se řadí mezi pórotvorné koliciny. Interakce kolicinu s napadenou bakterií je zajištěna třístupňovým mechanizmem:1) Nejdříve interaguje centrální doména kolicinu s receptory vnější membrány OmpA, OmpF. 2) Dále je kolicin prostřednictvím N-terminální domény a její interakce s Tol proteiny přenesen do periplazmy a nakonec 3) C-terminální doména interaguje s vnitřní membránou napadené bakterie a způsobuje její depolarizaci. V předkládané práci byla prokázána pórotvornost kolicinu U a dále podrobně studovány vlastnosti těchto pórů pomocí elektrofyziologických metod (měření na černých lipidových membránách). Byla stanovena vodivost jednotlivých pórů (19 pS), jejich iontová selektivita, byl sledován vliv změny různých podmínek na chování pórů. Tyto poznatky, v mnoha případech, odpovídaly zjištěním o jiných příbuzných kolicinech (koliciny A, B, N). Dále byl určován průměr póru (≈ 0,8 nm). V další části práce byly vytvořeny jednobodové cysteinové mutace v rámci pórotvorné domény kolicinu U, následně bylo vyprodukováno pět mutantních variant kolicinu U a na závěr byla ověřena jejich funkčnost tak, aby mohly...
|
|
|
Studium vztahů mezi strukturou a funkcí C - konce vaniloidního receptoru TRPV1
Gryčová, Lenka ; Obšil, Tomáš (vedoucí práce) ; Heřman, Petr (oponent) ; Urbánková, Eva (oponent) ; Krůšek, Jan (oponent)
Vaniloidní receptor TRPV1 je neselektivní kationtový kanál, který je aktivován řadou podnětů, mezi které patří teplota, kyselé pH a množství chemických látek. Aktivita tohoto kanálu může být modulována i molekulami ATP a na jeho regulaci se podílí také kalmodulin. Přestože ATP přímo tento receptor neaktivuje, přítomnost intracelulárního ATP zvyšuje amplitudu proudu u již aktivovaných receptorů. Bylo prokázáno, že ATP přímo interaguje se ATP vazebnou doménou Walker A typu na cytoplazmatickém C- konci. Abychom identifikovali aminokyselinové zbytky, které se účastní vazby ATP na C- konec TRPV1, provedli jsme místně specifické bodové mutace oblasti Walker A motivu: P732A, D733A, G734A, K735A, D736A a D737A. S využitím metod fluorescenční spektroskopie TNP-ATP kompetičních experimentů a značení a zhášení fluorescence FITC jsme identifikovali K735 jako klíčové reziduum pro tuto vazbu. Experimentálně získané údaje byly interpretovány s ohledem na 3D počítačový model C- konce TRPV1 určující vazbu molekul ligandů. Kalmodulin je označován za jednu z významných molekul pro regulaci aktivity TRPV1. Přestože oblast C- konce TRPV1 interaguje s tímto proteinem, v sekvenci C- konce TRPV1 se nenachází žádný z klasických vazebných motivů pro kalmodulin. V této práci jsme detailně popsali tento, ne zcela typický, vazebný...
|
|
|
Úloha TRPV1 receptorů v chemokinem CCL2 indukované modulaci nociceptivního synaptického přenosu na míšní úrovni
Adámek, Pavel ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
Modulace nociceptivního synaptického přenosu v zadním rohu míšním je velmi důležitá pro vznik a rozvoj řady bolestivých stavů. Hromadící se poznatky naznačují, že TRPV1 (transient receptor potential vanilloid 1) receptor a chemokin CCL2 (C-C motif ligand 2) hrají kritickou roli v modulaci nociceptivního synaptického přenosu na míšní úrovni, obzvláště pak za patologických stavů. Tato diplomová práce se zabývala studiem CCL2 indukované modulace synaptického přenosu v zadním rohu míšním, přičemž cílem práce bylo zejména objasnit roli TRPV1 receptorů v tomto procesu. K objasnění této otázky byla používána elektrofyziologická metoda terčíkového zámku (patch-clamp) a snímání spontánních a miniaturních excitačních postsynaptických proudů (sEPSC a mEPSC) ze superficiálních neuronů zadního rohu míšního, na řezech lumbální míchy potkana. Po akutní aplikaci CCL2 byl u kontrolních jedinců zjištěn nárůst frekvence sEPSC i mEPSC. Tento CCL2 indukovaný nárůst frekvence sEPSC a mEPSC bylo možné zablokovat podáním antagonisty TRPV1 receptoru SB366791. Velikosti amplitud sEPSC i mEPSC nebyly aplikací CCL2, SB366791 či koaplikací CCL2 a SB366791 ovlivněny, což naznačuje, že pozorované změny jsou zprostředkovány převážně presynaptickými mechanismy. Předběžné výsledky ukazují, že CCL2 moduluje synaptický přenos v zadním rohu...
|
|
|
Studium faktorů ovlivňující vazebnou specifitu 14-3-3 proteinů.
Veisová, Dana ; Obšilová, Veronika (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Krůšek, Jan (oponent)
111 10. Souhrn Proteiny 14-3-3 jsou dimerní molekuly s charakteristickým tvarem a velikostí okolo 30 kDa vyskytující se ve všech eukaryotických organismech. Zastávají klíčové role v rozmanitých buněčných procesech, jako jsou signalizace, buněčné dělení, apoptóza atd. C-koncový segment lidské isoformy proteinu 14-3-3ζ zastává důležitou autoinhibiční úlohu, kdy se v nepřítomnosti vazebného partnera váže do vazebného žlábku tohoto proteinu, a tím zároveň brání vazbě nevhodných ligandů. Struktura C-koncového segmentu nebyla dosud identifikována v žádné z publikovaných krystalových struktur. Oblast C-koncového segmentu je, na rozdíl od helikální oblasti α1-α9, sekvenčně vysoce variabilní. Usuzuje se, že C- koncový segment je velmi flexibilní a může zaujímat řadu různých konformací. Kvasničné isoformy proteinů 14-3-3 Bmh1 a Bmh2 se vyznačují významně delším C-koncovým segmentem s neznámou funkcí obsahující polyglutaminové sekvence. Úloha C-koncových částí kvasničných proteinů Bmh1 a Bmh2 byla prostudována rozmanitými biofyzikálními technikami. Měření dynamického rozptylu světla, sedimentační rychlosti, časově rozlišeného dohasínání anizotropie fluorescence a gelové permeační chromatografie naznačují zdánlivou, významně větší velikost molekul proteinů Bmh1 a Bmh2 v porovnání s lidskou isoformou 14-3-3ζ. Z tohoto...
|
|
| |
|
|
Modulace synaptického přenosu, studium na míšních řezech in vitro
Mrózková, Petra ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
Modulace synaptického přenosu v zadním rohu míšním hraje klíčovou úlohu v nociceptivní signalizaci, zejména za patologických bolestivých stavů. Cílem naší práce bylo rozvinout metodu calcium imagingu na míšních řezech in vitro. Tato metoda umožňuje sledovat změny intracelulární koncentrace volných vápenatých iontů (iCa2+ ), které jsou hlavním mediátorem neuronální plasticity. V naší práci jsme se soustředili na použití této metody na konvenčním fluorescenčním mikroskopu a na studium vlivu aplikace látek ovlivňujících synaptický přenos. V experimentech byly snímány koncentrační změny iCa2+ v 744 neuronech zadních rohů míšních (lamina I a II) po elektrické stimulaci zadních kořenů. V první sérii experimentů byly použity stimulační protokoly preferenčně aktivující A a A+C vlákna zadních kořenů a ověřena dlouhodobá stabilita vápníkových odpovědí. Stimulace zadního kořene vyvolala ve sledovaných neuronech rychlý a pozdní typ vápníkové odpovědi. Aplikace antagonistů glutamátových receptorů AMPA a NMDA typu, CNQX (50µM) a MK801 (45µM) snížila podle očekávání amplitudu vápníkové odpovědi oproti kontrolním hodnotám a potvrdila jejich jednoznačný význam pro synaptickou aktivaci. V několika pokusech jsme zkoumali účinek kapsaicinu, známého agonisty TRPV1 receptorů. Aplikace i nízké koncentrace kapsaicinu...
|
|
| |
|
|
Localization and characterization of binding sites for Ca2+ binding proteins and phosphatidylinositol phosphates on intracellular termini of TRP channels
Boušová, Kristýna ; Teisinger, Jan (vedoucí práce) ; Žáčková, Markéta (oponent) ; Krůšek, Jan (oponent)
Tato disertační práce pojednává o charakterizaci vazebných míst pro kalcium vázající protein S100A1 a fosfatidylinositol fosfáty na intracelulárních koncích transient receptor potential (TRP) kanálů, a to především z rodin kanonických (TRPC), vaniloidních (TRPV) a melastatinových (TRPM). TRP kanály reprezentují superrodinu důležitých zprostředkovatelů dějů, které se odehrávají především v oblasti senzorické physiologie: přispívají k detekci chuti, rovnováhy těla, zraku, sluchu, hmatu a k sensibilitě vůči teplotním a tlakovým vjemům vnějšího prostředí. Tyto kanály slouží jako specializované neselektivní a nociceptivní membránové receptory zodpovědné za modulaci sil, které řídí vstup kationtů do buňky. TRP kanály jsou tvořeny šesti transmembránovými doménami s N- a C- terminálními konci vyskytujícími se v intracelulární oblasti. Celkem čtyři monomerní jednotky tvoří charakteristické uspořádání funkčního kanálu. Bylo prokázáno, že většina členů této téměř třicetičlenné rodiny transportérů je aktivována různorodými stimuly působícími jako signální integrátory. Z nejvíce prozkoumaných intracelulárních modulátorů TRP kanálů jsou cytosolické kalcium vázající proteiny a fosfatidylinositol fosfáty (PIPs) ukotvené na vnější straně cytoplazmatické membrány. Tyto signální integrátory váží specifické domény v...
|
host ::
RSS.