|
|
Analysis of functional interaction between PKN3 kinase and CARMIL1 protein
Novotná, Petra ; Rösel, Daniel (vedoucí práce) ; Groušl, Tomáš (oponent)
Pohyblivost nádorových buněk a cytoskeletální přestavby jsou zásadní pro tvorbu metastáz. Tyto komplexní změny zahrnují mnoho buněčných procesů ovlivňovaných mnoha různými proteiny. Jedním z takových proteinů je i Ser/Thr kináza PKN3. Bylo prokázáno, že tato kináza má zásadní význam pro tvorbu metastáz u některých agresivních typů rakoviny prsu a prostaty. Zajímavé je, že kináza PKN3 není důležitá pouze u zhoubných nádorů, ale také v běžných tkáních. V endoteliálních buňkách kináza PKN3 ovlivňuje jejich adhezi, anebo v osteoklastech pomáhá regulovat jejich schopnost resorpce kostí. Vliv kinázy PKN3 na malignitu nádorů a pohyblivost buněk je dobře zdokumentován, ale mechanismus jejího účinku je stále nejasný. Z toho důvodu se naše laboratoř snaží identifikovat nové substráty a interakční partnery kinázy PKN3. Tato práce se zabývá novým potenciálním substrátem kinázy PKN3, proteinem CARMIL1. Tento protein se podílí na přestavbách aktinového cytoskeletu regulací polymerace aktinu, čímž ovlivňuje buněčnou motilitu. V této práci předkládáme důkaz o tom, že kináza PKN3 interaguje s proteinem CARMIL1. Klíčová slova: PKN3, CARMIL1, aktinový cytoskelet, rakovina, invazivita
|
|
|
Role of NAV3 in glioblastoma cells invasiveness
Legátová, Anna ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Libusová, Lenka (oponent)
Invazivita nádorových buněk a tvorba metastáz je hlavním důvodem, proč mají nádorová onemocnění velmi závažný dopad. Proto je vývoj léků (tzv. migrastatik), které cílí právě na tyto procesy a tím omezují šíření buněk z primárního nádoru, pro zmírnění závažných komplikací velmi důležitý. Pro vývoj migrastatik je však nezbytně nutné pochopit molekulární mechanismy, které buněčnou migraci ovlivňují. Cytoskeletální struktury zastávají nenahraditelnou roli v buněčné migraci, a mohou tak sloužit jako jedny z potenciálních cílů migrastatické léčby. Tato práce se věnuje Neuron navigátoru 3 (NAV3), proteinu, který se váže na + konce mikrotubulů (MT), podílí se na jejich stabilizaci a dokáže zprostředkovat komunikaci mezi nimi a aktinovou sítí. Tato funkce je důležitá pro směřování MT do prodlužujících se axonů, čímž se zajišťuje jejich správný růst, který je fyziologicky nezbytný pro vývoj mozku. Výsledky této práce naznačují, že NAV3 může působit jako pronádorový faktor, který lokalizuje nejen na + konce MT i do buněčných výběžků a jeho přítomnost pomáhá glioblastomovým buňkám se rozpínat a zvyšovat jejich invazivní potenciál. Klíčová slova: neuronový navigátor 3, mikrotubuly, nádory, invazivita, cytoskelet
|
|
|
Charakterizace perinukleárních aktinových vláken a jejich funkce v buněčné migraci
Hlaváčková, Tereza ; Vomastek, Tomáš (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent)
Fyziologické a patologické jevy jako je hojení ran, embryonální vývoj, imunitní odpověď nebo rozsev nádorových buněk primárního nádoru, úzce souvisí s buněčnou migrací. Tento děj je spojený s procesy polarizace buňky, translokace jádra a přestavby buněčného cytoskeletu. Významnou roli zde hraje aktinový cytoskelet. Součástí aktinového cytoskeletu, zatím s málo prozkoumanou funkcí, jsou perinukleární aktinová vlákna tvořící nad jádrem strukturu aktinové čepičky. Vlákna jsou nad jádrem asociována s LINC komplexem a přichycena na obou koncích fokálními adhezemi, čímž tvoří nad jádrem kopulovitou strukturu. Předpokládá se, že tato vlákna mohou generovat síly regulující pohyb jádra při buněčné migraci. Cílem práce bylo objasnění mechanizmu, který se podílí na přichycení perinukleárních aktinových k LINC komplexu a jádru a reguluje tak vznik perinukleární aktinové čepičky. Dalším cílem bylo zavedení metody pro kvantifikaci perinukleárních aktinových vláken pomocí nově vyvinutého digitálního nástroje. Pro experimenty byly využité potkaní fibroblasty, protože obsahují dobře vyvinutá perinukleární vlákna. Inaktivací genů pro specifické proteiny nespriny, které jsou součástí LINC komplexu, jsme chtěli lépe porozumět buněčné migraci s absencí perinukleární aktinové čepičky. Nicméně se ukázalo, že inaktivace...
|
|
|
Úloha glykoproteinu NG2 v regulaci Rho/ROCK signalizace
Kratochvílová, Magdalena ; Rösel, Daniel (vedoucí práce) ; Kuželová, Kateřina (oponent)
NG2 je transmembránový glykoprotein, který se účastní buněčných procesů jako je adheze, migrace nebo invazivita, které jsou významné jednak pro vyvíjející se tkáň, ale také pro tvorbu nádorů a metastáz. NG2 mimo jiné způsobuje inhibici růstu neuritů, a je zřejmě významný pro améboidní invazivitu buněk. Oba tyto procesy jsou si v mnoha ohledech podobné. Jak při inhibici růstu neuritů, tak i při mezenchymální-améboidním přechodu dochází k morfologickým změnám buněk, jejichž výsledkem je ztráta buněčných výběžků a získání kulatého tvaru. Pro oba procesy je také zásadní aktivace Rho/ROCK signalizace. Propojení NG2 se signální dráhou Rho/ROCK bylo naznačeno právě v procesu inhibice růstu neuritů. Mechanismus regulace Rho/ROCK signalizace pomocí glykoproteinu NG2 ale zatím není znám. V této práci je navržen možný molekulární mechanismus aktivace Rho/ROCK dráhy, a to pomocí signalizačního komplexu NG2/MUPP1/Syx. Kdy "scaffold" protein MUPP1, vázaný na NG2, umožňuje vazbu a aktivaci proteinu Syx. Ten pak jakožto RhoGEF aktivuje Rho/ROCK signalizaci. Aktivovaná Rho/ROCK dráha vede jednak k inhibici růstu výběžků, tak i zvýšené kontraktilitě buněk a zvýšení jejich trakčních sil. Tyto procesy jsou přitom zcela zásadní pro améboidní způsob invazivity buněk. NG2 by mohl navíc fungovat i jako integriny zastupující...
|
|
|
Důsledky polyploidizace pro invazní potenciál druhů
Líblová, Zuzana ; Münzbergová, Zuzana (vedoucí práce) ; Rooks, Frederick (oponent)
Polyploidní varianty mnohých druhů rostlin jsou nejen nápadně často nalézány mezi nepůvodními rostlinami na všech kontinentech, ale velmi často navíc mají mnohem rozlehlejší areál svého výskytu oproti diploidním rostlinám v místě, odkud pocházejí. V mnoha případech mají cytotypy se znásobeným genomem také zvýšenou hranici tolerance k různým stresovým faktorům či takové fyziologické a morfologické znaky, které jim umožňují přežít podmínky, ve kterých by se diploidní rostliny neměly šanci udržet. To vše naznačuje, že polyploidizace pravděpodobně přináší rostlinám určitou evoluční výhodu nad jejich diploidními předky, a proto mohou úspěšně kolonizovat nová území. V této práci jsou shrnuty poznatky o možných důsledcích polyploidizace na různých úrovních v souvislosti s jejich vlivy na vlastnosti podporující invazní charakter rostlinných druhů. Jsou zde představeny také známé hypotézy pojednávající právě o možnostech, proč se rostliny po zavlečení stanou invazními. Dále následuje část věnovaná průtokové cytometrii, důležité moderní metodě pro zjišťování velikosti genomu a stupni ploidie. Na závěr jsou stručně uvedeny informace o modelovém druhu vikvi ptačí (Vicia cracca) a výsledky měření stupně ploidie semen této rostliny z Aljašky a z Japonska.
|
|
|
The role of cell polarity signaling in the plasticity of cancer cell invasiveness
Gandalovičová, Aneta ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Výzkum rakoviny se v posledních letech zaměřil na vznik sekundárních nádorů, tj. metastáz, které jsou přímým důsledkem schopnosti nádorových buněk opustit primární nádor a invadovat do okolní tkáně. Rakovinové buňky migrují především dvěma rozdílnými mechanismy- améboidním a mezenchymálním. Zatímco mezenchymální způsob migrace lze popsat jako "cestu vytvářející", améboidní připomíná spíš "cestu hledající" migraci. Oba typy invazivity jsou regulovány odlišnými signálními dráhami, které úzce souvisí s buněčnou polaritou a přestavbou cytoskeletu. Za polaritu buňky jsou zodpovědné nejen polarizační komplexy Par, Scribble a Crumbs, ale také fosfoinositidy a Rho GTPázy Rac, Rho a Cdc42, které navíc řídí dynamiku cytoskeletu. Vzájemnou souhrou regulují buněčnou motilitu. Není proto překvapením, že jejich deregulace často vede ke karcinogenezi. Dokonalejší prozkoumání signálních drah vedoucích k buněčné invasivitě je nutným krokem k porozumění komplexního problému vzniku metastáz. Klíčová slova: invazivita, améboidní, mezenchymální, buněčná polarita, motilita, Rho GTPázy, polarizační komplexy
|
|
|
The biological importance of CAS SH3 domain tyrosine phosphorylation
Janoštiak, Radoslav ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Dvořák, Michal (oponent)
Proteín CAS je hlavný tyrozín-fosforylovaný proteín v bunkách transformovaných virovými onkogénmi v-src a v-crk. Je to multidoménový adaptorový proteín slúžiaci ako lešenie pre zostavovanie signálnych komplexov dôležitých pre migráciu a invazivitu Src-transformovaných buniek. V N-koncovej SH3 doméne proteínu CAS bolo identifikované nové fosforylačné miesto - tyrozín 12 nachádzajúci sa na väzbovom povrchu SH3 domény. Pre štúdium biologického významu fosforylácie tyrozínu 12 boli pripravené nefosforylovateľná ( Y12F ) a fosfomimikujúca ( Y12E ) mutanta proteínu CAS. Zistili sme, že fosfomimikujúca mutácia Y12E znižuje asociáciu s kinázou FAK a fosfatázou PTP-PEST a taktiež znižuje tyrozínovú fosforyláciu kinázy FAK. Pomocou GFP značeného proteínu CAS sme následne zistili, že Y12E mutácia delokalizuje proteín CAS z fokálnych adhézií, pričom však nemá žiadny vplyv na lokalizáciu CAS do podozómov. Nefosforylovateľná mutácia Y12F zapríčiňuje hyperfosforyláciu substrátovej domény CAS a znižuje dynamiku fokálnych adhézií a s tým spojenú migračnú kapacitu myších embryonálnych fibroblastov ( MEF ) nezávisle na integrínovej signlizácii. Analogicky k migrácii, CAS Y12F znižuje i invazivitu Src-transformovaných MEF. Z výsledkov tejto diplomovej práce vyplýva dôležitosť fosforylácie Tyr 12 v SH3 doméne CAS pre...
|
|
|
Využití testu CAM pro charakterizaci a studium invazivních vlastností rakovinných buněk
Vágnerová, Lenka ; Dvořák, Michal (vedoucí práce) ; Geryk, Josef (oponent)
Kuřecí chorioalantoidální membrána (CAM) je jedním z nejčastěji využívaných in vivo modelových systému pro studium angiogeneze a buněčné invazivity. V rámci této práce byly na CAM testovány vybrané kuřecí sarkomové linie zkoumané v naší laboratoři, u nichž došlo ke změně angiogenních vlastností a schopnosti tvořit metastázy. Kromě CAM testu byl fenotyp těchto buněk charakterizován pomocí několika dalších metod. Vytipovali jsme několik proteinů, které by u zkoumaných buněk mohly ovlivnit změnu jejich angiogenních a invazivních vlastností, a vytvořili jsme stabilně transfekované buněčné linie, které jsme porovnávali s původními buňkami. Prokázali jsme, že geny kódující proteiny ISL1, ARNT2, PROM1, HOXA11 se v našem experimentálním modelu podílejí na aktivaci programů angiogeneze a buněčné invazivity.
|
|
|
Strukturní a regulační aspekty aktivace kinázy Src
Koudelková, Lenka ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Brdička, Tomáš (oponent) ; Hejnar, Jiří (oponent)
Kináza Src má stěžejní roli v množství fundamentálních buněčných procesů. Mimo jiné je součástí signálních drah řídících proliferaci, motilitu či diferenciaci a často bývá deregulována v různých typech nádorů. Aktivita Src proto podléhá přísné a komplexní regulaci, která je zprostředkována SH3 a SH2 doménami a fosforylačním stavem tyrosinů 416 a 527. V kompaktním inaktivním stavu kinázu udržují intramolekulárními inhibiční interakce. Jejich narušením dochází k otevření struktury Src a přechodu do aktivního stavu. Identifikovali jsme nový mechanismus, skrze který může být Src regulována. Jedná se o fosforylaci konzervovaného tyrosinu 90 vazebného povrchu SH3 domény, která vede ke snížení afinity SH3 domény k ligandům včetně CD linkeru a aktivaci kinázy. Fosfomimikujíci mutace tyrosinu 90 indukovala transformaci buněk a zvýšený invazivní potenciál. Jelikož je katalytická aktivita Src reflektována jeho strukturou, lze prostřednictvím stanovení tvaru kinázy usuzovat na její aktivitu. Na základě této korelace jsme sestrojili FRET senzor konformace Src umožňující sledovat s prostorovým a časovým rozlišením dynamiku aktivace kinázy v buňkách. Dokumentovali jsme, že aktivační mutace v SH3, SH2 i kinázové doméně nebo některé typy inhibitorů jsou schopny vyvolat otevření struktury Src. Analýza aktivace Src...
|
|
|
Úloha mitochondriálního dýchacího řetězce v invazivitě a metastázování nádorových buněk a možnosti terapeutických zásahů
Legátová, Anna ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
Mitochondriální dýchací řetězec, jinak nazývaný jako elektron transportní řetězec (ETC), má důležitou roli v klíčových vlastnostech nádorových buněk, jako je nekontrolovaná proliferace, metabolický posun z oxidační fosforylace (OXPHOS) na aerobní glykolýzu nebo schopnost metastázování. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o ETC a jeho vztahu k nádorům, a to především k invazivitě a tvorbě metastáz. Nejprve se zaobírá tzv. Warburgovým efektem a komplexitou metabolismu v nádorovém mikroprostředí. Následně ukazuje, jaký má aktivita OXPHOS vliv na invazivitu a metastázování nádorových buněk, a také poukazuje na souvislost mezi invazivitou a zvýšenou hladinou mitochondriálních reaktivních forem kyslíku generovaných díky ETC. Závěr je věnován možnostem využití inhibitorů ETC v protinádorové terapii.
|
host ::
RSS.