|
|
Interakce glutamátových receptorů kainátového typu se steroidními látkami
Fraňková, Denisa ; Krůšek, Jan (vedoucí práce) ; Adámek, Pavel (oponent)
Kainátové receptory patří do rodiny glutamátových receptorů, mezi které se řadí také NMDA, AMPA a δ receptory. Glutamátové receptory se hojně vyskytují v mozku, a proto se velmi dynamicky zkoumají a to především z hlediska farmakologie, neboť se vkládá velký potenciál do hledání nových a úzce specifických modulátorů, které by se mohly využít v léčbě neurodegenerativních onemocnění. Cílem této práce bylo rozšířit poznatky o vlivu neurosteroidů na homomerní kainátové receptory (GluK1, GluK2, GluK3), u kterých je zkoumání modulace prostřednictvím neurosteroidů teprve v začátcích. Interakci homomerních kainátových receptorů s vybranými neurosteroidy (pregnenolon sulfát, pregnanolon sulfát, dehydroepiandrosteron, dehydroepiandrosteron sulfát) jsme zkoumali pomocí metody terčíkového zámku v konfiguraci měření proudů z celé buňky a také pomocí mikrospektrofluorimetrické metody. Zjistili jsme, že největší modulační efekt na homomerní kainátové receptory způsobuje pregnenolon sulfát, který inhibuje odpověď těchto receptorů na agonistu glutamát. Klíčová slova kainátový receptor, glutamát, neurosteroidy, steroidy, metoda terčíkového zámku
|
|
|
Synthesis and Properties of Neuroactive Steroids
Kapras, Vojtěch ; Chodounská, Hana (vedoucí práce) ; Pour, Milan (oponent) ; Drašar, Pavel (oponent)
Souhrn V této práci je popsána syntéza molekulárních sond pro výzkum činnosti neuroaktivních steroidů in vitro a v živých organismech. V první části je zkoumána syntéza enantiomerních pregnanových steroidů, vedoucí k přípravě ent-progesteronu. Chiralita cílové molekuly je zavedena pomocí vysoce efektivní organokatalytické asymetrické Robinsonovy anelace. Jako klíčový krok je zde prozkoumána nová metoda postupné konstrukce 5-členného karbocyklu. Tato sestává ze substrátem řízené konjugované adice katalyzované mědí, následné radikálové oxygenace a termální cyklizace s využitím efektu perzistentního radikálu. Dále je v práci popsána příprava zkrácených analog neurosteroidů a jejich biologická aktivita na NMDA receptoru je srovnána s přirozeným hormonem. V druhé části je zkoumána metodologie specifického značení obou angulárních methylů 5β- pregnanového steroidního skeletu deuteriem. Zvláštní pozornost je zde věnována Barton- McCombie deoxygenaci jakožto nástroje pro zavedení posledního atomu deuteria do methylové skupiny. Obě pozice byly značeny celkovým počtem tří atomů deuteria ve vysoké izotopické čistotě.
|
|
|
Synthesis and Properties of Neuroactive Steroids
Kapras, Vojtěch
Souhrn V této práci je popsána syntéza molekulárních sond pro výzkum činnosti neuroaktivních steroidů in vitro a v živých organismech. V první části je zkoumána syntéza enantiomerních pregnanových steroidů, vedoucí k přípravě ent-progesteronu. Chiralita cílové molekuly je zavedena pomocí vysoce efektivní organokatalytické asymetrické Robinsonovy anelace. Jako klíčový krok je zde prozkoumána nová metoda postupné konstrukce 5-členného karbocyklu. Tato sestává ze substrátem řízené konjugované adice katalyzované mědí, následné radikálové oxygenace a termální cyklizace s využitím efektu perzistentního radikálu. Dále je v práci popsána příprava zkrácených analog neurosteroidů a jejich biologická aktivita na NMDA receptoru je srovnána s přirozeným hormonem. V druhé části je zkoumána metodologie specifického značení obou angulárních methylů 5β- pregnanového steroidního skeletu deuteriem. Zvláštní pozornost je zde věnována Barton- McCombie deoxygenaci jakožto nástroje pro zavedení posledního atomu deuteria do methylové skupiny. Obě pozice byly značeny celkovým počtem tří atomů deuteria ve vysoké izotopické čistotě.
|
|
|
Simulace interakce steroidních allosterických modulátorů NMDA receptorů s membránou
Riedlová, Kamila ; Konopásek, Ivo (vedoucí práce) ; Novák, Josef (oponent)
Metoda molekulové dynamiky (MD) umožňuje v reálném čase sledovat vývoj systému složeného z atomů a molekul. Takovým systémem může být např. lipidová dvojvrstva a biomolekula. MD simulace se nejčastěji uplatňuje v návrhu léčiv, kdy laboratorní experimenty s reálným objektem mohou být finančně a časově náročné nebo neproveditelné. Cílem této práce bylo objasnit využití a užitečnost metody MD aplikované na studium lipidových dvojvrstev a ukázat praktické využití této techniky, kterým je studium chování neurosteroidů v lipidových dvojvrstvách. Vhodně navržené a uměle syntetizované neurosteroidy by se mohly uplatnit v léčbě vážných neurologických onemocnění. Součástí této práce jsou i experimentální data získaná MD simulacemi pro vybrané neurosteroidy - pregnanolon glutamát a pregnanolon sulfát. Pomocí MD simulace bylo sledováno chování těchto molekul v modelových membránách a analyzováno. Klíčová slova: molekulově dynamická simulace, modelová membrána, lipidová dvojvrstva, NMDA receptor, neurosteroidy, pregnanolon glutamát, pregnanolon sulfát
|
|
|
Studium působení pregnanolon sulfátu a jeho derivátů na NMDA receptorech.
Švehla, Pavel ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Blahoš, Jaroslav (oponent)
N-metyl-D-aspartátové (NMDA) receptory jsou v centrálním nervovém systému podtypem receptorů pro hlavní excitační neuropřenašeč glutamát. Jejich aktivita je regulována celou řadou allosterických modulátorů, mezi které patří i endogenní neurosteroidy a jejich syntetické analogy. Dysfunkce NMDA receptorů hraje významnou úlohu v mnoha neurodegenerativních onemocněních a inhibiční neurosteroidy mají jedinečný potenciál pro vývoj léčiv s neuroprotektivním účinkem. Cílem předkládané práce je popsat vztah mezi strukturou a funkcí neurosteroidních derivátů modifikovaných na D-kruhu využitím techniky terčíkového zámku na rekombinantních GluN1/GluN2B receptorech. V této práci jsme u 19 neurosteroidů s modifikací na D-kruhu charakterizovali jejich účinek na aktivitu NMDA receptorů a řadu z nich identifikovali jako účinné inhibitory NMDA receptorů. Na základě našich výsledků jsme odhalili lineární vztah mezi lipofilicitou látky a jejím IC50, což naznačuje zásadní vliv cytoplazmatické membrány pro účinek neurosteroidu. Tuto teorii jsme potvrdili kapacitním snímáním v kombinaci s využitím amfipatické molekuly gama-cyklodextrinu, čímž jsme oddělili kinetiku vazby neurosteroidu do membrány od jeho vazby na receptor. Tyto experimenty dále ukázaly, že akumulace neurosteroidu v cytoplazmatické membráně hraje...
|
|
|
Studium působení neurosteroidů na NMDA podtyp glutamátových receptorů.
Krausová, Barbora ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
N-methyl-D-aspartátové (NMDA) receptory jsou ionotropní glutamátové receptory zapojené v excitačním synaptickém přenosu, synaptické plasticitě a excitotoxicitě. Jsou to heteromerní komplexy tvořené GluN1 spolu s GluN2A-D a/nebo GluN3A-B podjednotkami, které jsou aktivovány glutamátem a glycinem. Mnoho alosterických modulátorů může ovlivnit aktivitu těchto receptorů, včetně neurosteroidů. Pregnanolon sulfát (3α5βS) je endogenní neurosteroid, který inhibuje NMDA receptory use-dependentním způsobem a má neuroprotektivní účinek. Vazebné místo pro 3α5βS na molekule NMDA receptoru není dosud známé. Cílem mé práce bylo kinetickou analýzou rychlosti návratu odpovědi po inhibici 3α5βS přispět k poznání vazebného místa, kde steroid působí a dále pomocí bodových mutací určit aminokyselinové zbytky, které by se mohly podílet na vazbě neurosteroidu. Pro studium účinku 3α5βS na NMDA receptory jsme prováděli elektrofyziologická měření na lidských embryonálních ledvinných 293T buňkách exprimujících rekombinantní GluN1/GluN2B receptory. Prokázali jsme napěťovou nezávislost inhibičního účinku 3α5βS na GluN1/GluN2B receptory. Z výsledků mé práce vyplývá, že steroidy mohou dosáhnout vazebného místa na NMDA receptoru spíše prostřednictvím membrány, nežli přímo z vodného prostředí. Podařilo se nám určit aminokyselinový zbytek...
|
|
|
Ionotropní glutamatové receptory a excitotoxicita
Skřenková, Kristýna ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Moravec, Jan (oponent)
Glutamát je hlavní excitační neurotransmiter v savčí centrální nervové soustavě. Jeho účinek je zprostředkován pomocí ionotropních glutamátových receptorů, které jsou zodpovědné za excitační synaptický přenos a hrají důležitou roli v procesu učení a vzniku paměti. Jsou-li však tyto receptory dlouhodobě aktivovány, dochází k buněčné smrti neuronů (excitotoxicitě). Tato práce je zaměřena především na jednu skupinu glutamátových receptorů, a to na NMDA receptory. Jejich studium je v centru pozornosti současného neurobiologického výzkumu, neboť existuje řada experimentálních i klinických důkazů o tom, že se přímo podílejí na vzniku závažných onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, a spolupodílejí se na poškození nervové tkáně po traumatu, hypoxii a embolii. Následující text přináší stručný přehled současných poznatků o struktuře a funkci NMDA receptorů a mechanismech, jakými aktivace těchto receptorů vede k excitotoxicitě, a naznačuje některé možnosti neuroprotekce.
|
|
|
Modulace chemicky aktivovaných iontových kanálů neurosteroidy
Krausová, Barbora ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Moravec, Jan (oponent)
Termín neurosteroidy označuje skupinu steroidních látek syntetizovaných v nervové tkáni z cholesterolu nebo ze steroidních prekurzorů pocházejících z periferních zdrojů. Tyto látky ovlivňují molekulární dráždivost modulací funkce některých ligandem aktivovaných iontových kanálů. NMDA (N methyl D aspartátové) receptory jsou glutamátem aktivované iontové kanály zapojené v excitačním synaptickém přenosu, synaptické plasticitě a excitotoxicitě. GABAA receptory (kyseliny aminomáselné typu A) zprostředkovávají většinu inhibičního synaptického přenosu v savčím mozku a jsou cílem mnoha klinicky významných léčiv. Funkce NMDA a GABAA receptorů může být neurosteroidy ovlivněna buď pozitivně, nebo negativně. Cílem této práce je shrnout současné poznatky o působení neurosteroidů na činnost GABAA a NMDA receptorů a naznačit fyziologický význam a potenciální využití neurosteroidů jako regulačního mechanismu některých funkcí centrální nervové soustavy.
|
host ::
RSS.