|
|
Simulace elektrofyziologických experimentů
Kubáček, Svatopluk ; Provazník, Ivo (oponent) ; Rychtárik, Milan (vedoucí práce)
Simulace elektrofyziologických experimentů umožňuje získávání cenných informací o bioelektrických dějích probíhající na izolovaných buňkách. Tato práce se zabývá základními principy, které umožňují vznik bioelektrických jevů, a technikami měření potřebné k získání informací o těchto jevech. Výsledkem této práce je vytvořený program umožňující simulovat měřící techniky aplikované na model Luo a Rudy. Program obsahuje základní měřící metody current clamp a voltage clamp s možností měnit základní parametry modelu. Výsledky této práce jsou poté srovnány s dostupnou literaturou.
|
|
|
Fluorescenční značení skleněných mikroelektrod pro systém patch clamp
Klepáčová, Ivana ; Ronzhina, Marina (oponent) ; Chmelíková, Larisa (vedoucí práce)
Práca sa zaoberá problematikou fluorescenčného značenia sklenených mikroelektród pre systém patch clamp. Bližšie analyzuje možnosti vytvárania sklenených mikroelektród od výberu vhodného typu skla až po zostrojenie mikroelektródy, ktorá môže byť využitá v praxi pri experimentálnych meraniach. Etapy postupu vytvárania sklenených mikroelektród dokumentujú možnosti vývoja danej techniky. Pri popise javu fluorescencie je uvedená klasifikácia a popis fluoroforov. Práca obsahuje teoretický rozbor uvedenej problematiky a predkladá ho v ucelenej podobe. Praktická časť práce popisuje návrh postupu vonkajšieho fluorescenčného značenia sklenených mikroelektród použiteľných pri meraní so systémom patch clamp. Pojednáva o testovaní vytvoreného postupu a poskytuje zhodnotenie možného využitia navrhnutej metódy v praxi.
|
|
|
The molecular mechanisms and role of purinergic signaling in hypothalamus
Ivetic, Milorad ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Mysliveček, Jaromír (oponent) ; Smejkalová, Terézia (oponent)
(CZ): Extracelulární ATP a purinerginí P2 receptory (P2X a P2Y) hrají roli v signalizačním systému zvaném "purinergní signalizace", který je hojně využíván jak somatickýmí tak nervovými tkáněmi, a působí také v endokrinním systému. Středem zájmu mé disertační práce je úloha a výskyt P2X a P2Y receptorů v hypotalamických supraoptických jádrech (SON) produkujících hormony vasopresin a oxytocin, a v suprachiasmatických jádrech (SCN), která představují centrum biologických hodin u savců. V první části mé práce jsme testovali hypotézu, že P2X a P2Y receptory se účastní zvýšené tvorby a sekrece hormonů v magnocelulárních SON neuronech stimulovaných prostřednictvím experimentálního protokolu hladovění/ dokrmování. Studovali jsme účinek 2 hodinového dokrmování po 48 hodinovém hladovění na expresi hormonální, P2X a P2Y mRNA v SON tkáni u 30ti denních potkanů, a účinek aplikace ATP na elektrofyziologické vlastnosti SON neuronů v mozkových řezech kontrolního a experimentálního potkana. Kvantitativní real-time PCR analýza ukázala, že exprese mRNA pro P2X2 a arginin vasopresin (AVP) je zvýšena a exprese P2Y1 mRNA snížena u potkanů vystavených hladovění/dokrmování ve srovnání s kontrolami, zatímco hladiny mRNA pro P2X4, P2X7, P2Y2 a oxytocin nebyly významně změněny. Snímání z celé buňky technikou patch clamp...
|
|
|
Identification of new neuroactive steroids that are able to interact with allosteric binding sites on purinergic P2X receptors
Sivčev, Sonja ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Vyklický, Vojtěch (oponent) ; Stojilkovic, Stanko S. (oponent)
(CZ) Purinergní P2X receptory jsou ATP-aktivavané iontové kanály, které mají mnoho fyziologických rolí a nově představují důležité terapeutické cíle v řadě nemocí. P2X podjednotky se skládají ze dvou transmembránových α-helixů (TM1 a TM2), extracelulární ATP-vazebné domény a intracelulárních N- a C- konců. Sedm různých P2X podjednotek (P2X1-7) se může složit a vytvořit homotrimérní nebo heterotrimérní iontové kanály propustné pro monovalentní kationty a vápník. P2X receptory se vyskytují prakticky ve všech tkáních, v mozku mají největší zastoupení podjednotky P2X2, P2X4 a P2X7. Aktivita P2X nezávisí jen na přítomnosti ATP, ale také alosterických modulátorů, které mohou inhibovat nebo zvyšovat aktivitu těchto kanálů. Našim cílem bylo identifikovat nové molekuly, které mohou interagovat s alosterickými vazebnými místy na P2X receptorech, navrhnout a syntetizovat nové analogy neurosteroidů a určit kritické receptorové domény nebo aminokyseliny, které jsou důležité pro vazbu neurosteroidu. Pomocí patch-clamp elektrofyziologické techniky jsme snímali ATP- evokované proudy z HEK293T buněk transfekovaných potkaními P2X2, P2X4 a P2X7, a z buněk předního laloku hypofýzy nebo hypotalamických neuronů, které tyto receptory přirozeně exprimují. Nalezli jsme, že 17β-ester deriváty testosteronu, především...
|
|
|
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...
|
|
|
Biophysical studies of membrane transport proteins from Nramp/MntH family and their function
Ňuňuková, Věra
Syntetické peptidy odpovídající svojí sekvencí transmembránovým segmentům TMS1, TMS3 a TMS6 sekundárně aktivního transportního proteinu MntH z bakterie Escherichia coli byly použity jako model pro studium struktury, interakce s modelovými membránami, vzájemné interakce TM segmentů a jejich funkce. Sekundární struktura byla pomocí spektroskopie cirkulárního dichroismu určována v různých prostředích. Studované peptidy interagovaly s lipidovou membránou a získávaly v tomto prostředí helikální konformaci. Elektrofyziologické experimenty dokázaly, že samostatné TMS jsou schopny za určitých podmínek tvořit iontové kanály v modelových biologických membránách. Elektrofyziologické vlastnosti těchto slabě kationtově selektivních kanálů jsou silně závislé na pH okolního prostředí. Mangan, jako fyziologický substrát MntH, zvýšil vodivost kanálů tvořených TMS1 a TMS6 a ovlivnil přechod mezi zavřeným a otevřeným stavem kanálu. Byl pozorován vliv manganu na konformaci všech studovaných peptidů. V případě TMS3 byla přítomnost Mn2+ pro tvorbu iontových kanálů dokonce nezbytná. Bylo dokázáno, že kanál tvořený funkčně důležitým TMS může do určité míry zachovat funkční vlastnosti celého proteinu. Tyto výsledky mohou přispět k porozumění vztahu mezi strukturou a funkcí na molekulární úrovni. I přesto však zůstává...
|
|
|
Identification of changes in membrane properties of astrocytes in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis
Vaňátko, Ondřej ; Turečková, Jana (vedoucí práce) ; Vlachová, Viktorie (oponent)
Amyotrofická laterální skleróza (ALS) je progresivní neurodegenerativní onemocnění nervové soustavy. Toto onemocnění je charakteristické ztrátou motorických neuronů a odumíráním kosterního svalstva. Astrocyty hrají roli v regulaci nástupu a progresi onemocnění díky jejich asociaci s neurony. Jednou z klíčových funkcí astrocytů je regulace iontové homeostázy. Deregulace tohoto procesu je spojená s řadou neurologických onemocnění. Cílem této práce bylo prozkoumat rozdíly v membránových vlastnostech astrocytů v ALS. Za tímto účelem jsme vygenerovali dvojitě-transgenní myší model s fenotypem podobným průběhu ALS a specifickou expresí zeleného fluorescenčního proteinu v astrocytech. K charakterizaci fenotypu toho modelu jsme použili dva sensorimotorické testy: wire grid hang test a rotarod test. Pomocí imunohistochemických metod jsme dále charakterizovali tento model na buněčné úrovni a prozkoumali expresi konkrétního iontového kanálu. Elektrofyziologické vlastnosti astrocytů jsme charakterizovali pomocí metody terčíkového zámku. Námi vygenerovaný dvojitě-transgenní model má charakteristický ALS fenotyp na úrovni celého organismu a je srovnatelný s původním ALS modelem, nicméně s rozdíly v nástupu a průběhu onemocnění. Tento model má charakteristický ALS fenotyp také na buněčné úrovni, kde dochází ke...
|
|
|
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...
|
|
|
Diferenciační potenciál polydendrocytů po fokální cerebrální ischemii
Filipová, Marcela ; Anděrová, Miroslava (vedoucí práce) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Po ischemickém poranění dochází k sérii patofyziologických změn, které se projevují výlevem růstových faktorů a morfogenů, které ovlivňují buněčnou proliferaci, migraci a také diferenciaci. Ischemické poškození indukuje neurogenezi a gliogenezi v subventrikulární zóně postranních komor a v gyru dentatu hipokampu, nicméně může probíhat také v oblastech, které nejsou primárně neurogenní, jako je mozková kůra nebo striatum. V poslední době se pozornost obrátila k novému gliálnímu typu, tzv. polydendrocytům neboli NG2 gliím. Za fyziologických podmínek se tyto buňky dělí a jsou schopny dozrávat do dospělých oligodendrocytů, a proto jsou často přirovnávány k prekurzorovým buňkám oligodendrocytů. Ačkoli některé studie ukázaly, že polydendrocyty jsou schopny dozrávat do protoplasmatických astrocytů (Zhu et al., 2008) a neuronů in vitro (Belachew et al., 2003), schopnost této diferenciace za fyziologických či patologických podmínek je stále předmětem diskuze. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jaký vliv mají vybrané růstové faktory a morfogeny, konkrétně mozkový neurotrofní faktor (BDNF), bazický růstový faktor fibroblastů (bFGF), vaskulární endoteliální růstový faktor (VEGF) a morfogen Sonic hedgehog (Shh), na diferenciační potenciál polydendrocytů in vitro po jejich izolaci z nepoškozené mozkové...
|
|
|
Biophysical studies of membrane transport proteins from Nramp/MntH family and their function
Ňuňuková, Věra
Syntetické peptidy odpovídající svojí sekvencí transmembránovým segmentům TMS1, TMS3 a TMS6 sekundárně aktivního transportního proteinu MntH z bakterie Escherichia coli byly použity jako model pro studium struktury, interakce s modelovými membránami, vzájemné interakce TM segmentů a jejich funkce. Sekundární struktura byla pomocí spektroskopie cirkulárního dichroismu určována v různých prostředích. Studované peptidy interagovaly s lipidovou membránou a získávaly v tomto prostředí helikální konformaci. Elektrofyziologické experimenty dokázaly, že samostatné TMS jsou schopny za určitých podmínek tvořit iontové kanály v modelových biologických membránách. Elektrofyziologické vlastnosti těchto slabě kationtově selektivních kanálů jsou silně závislé na pH okolního prostředí. Mangan, jako fyziologický substrát MntH, zvýšil vodivost kanálů tvořených TMS1 a TMS6 a ovlivnil přechod mezi zavřeným a otevřeným stavem kanálu. Byl pozorován vliv manganu na konformaci všech studovaných peptidů. V případě TMS3 byla přítomnost Mn2+ pro tvorbu iontových kanálů dokonce nezbytná. Bylo dokázáno, že kanál tvořený funkčně důležitým TMS může do určité míry zachovat funkční vlastnosti celého proteinu. Tyto výsledky mohou přispět k porozumění vztahu mezi strukturou a funkcí na molekulární úrovni. I přesto však zůstává...
|
host ::
RSS.