|
|
Molecular mechanisms of Bardet-Biedl Syndrome
Mašková, Kristýna ; Huranová, Martina (vedoucí práce) ; Doubravská, Lenka (oponent)
Bardet-Biedlův syndrom (BBS) je vzácné genetické onemocnění řazené mezi ciliopatie, což je skupina onemocnění souvisejících s primární dysfunkcí cilií. Primární cilie, také známé jako buněčné antény, hrají zásadní roli při vnímání extracelulárních podnětů a jejich přenosu prostřednictvím různých signálních kaskád. Správná funkce cilií signalizace závisí na mnoha ciliárních proteinech, přičemž osm z nich formuje komplex BBSome. BBSome se podílí na transportu proteinů do a z cilií. Mutace v genech kódujících BBSome vedou k BBS. Mezi těmito geny je i BBS1, který kóduje podjednotku BBS1, která je ve srovnání s ostatními podjednotkami výrazně mutována. Tato práce se zaměřuje na podjednotku BBS1 a jejím cílem je pak prozkoumat molekulární mechanismy, které jsou základem tří specifických pacientských mutací lokalizovaných v BBS1: M390R, E224K, R160Q. V první části práce jsme ověřili expresi těchto vybraných variant BBS1 a zkoumali jejich účinky na expresi dalších podjednotek BBSomu. Pozorovali jsme snížené hladiny exprese podjednotek BBS4 a BBS5 v přítomnosti mutací M390R a E224K. Za druhé jsme hodnotili formování BBSomu v kontextu těchto mutací. Popsali jsme, že mutace R160Q nenarušila sestavení BBSomu, zatímco formování BBSomu bylo vážně narušeno v přítomnosti varianty M390R a pak částečně narušeno u...
|
|
|
Bacterial proteins in the biogenesis of mitochondria of unicellular eukaryotes.
Petrů, Markéta ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Embley, Martin (oponent) ; Hashimi, Hassan (oponent)
v češtině Vznik mitochondrie z bakteriálního endosymbionta se řadí mezi zásadní momenty v evoluci eukaryot. Nedílnou součástí organelogeneze byl přesun genů endosymbionta do jádra hostitele a zároveň probíhající tvorba translokačních drah pro proteiny nově syntetizované v cytoplasmě hostitele. Výsledné komplexy translokáz jsou kombinací původních bakteriálních komponent a proteinů specifických pro eukaryota. Kromě translokáz určených pro import proteinů z cytoplazmy najdeme v současných mitochondriích i některé komponenty původních bakteriálních sekrečních drah. Zatímco funkce široce rozšířeného mitochondriálního homologu YidC, Oxa1, je dobře známá, role ojedinělých mitochondriálních Sec a Tat translokáz nebyla zatím objasněna. Více pozornosti bylo zatím věnováno jejich homologům v plastidech, kde se tyto translokázy podílejí na sestavování fotosyntetických komplexů. V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o struktuře a funkci prokaryotických YidC, Sec a Tat translokáz a jejich eukaryotických homologů. Na základě porovnání obou organel endosymbiotického původu je navržena hypotéza o příčinách větší "evoluční úspěšnosti" v integraci bakteriálních translokáz do transportních drah plastidu.
|
|
|
Bacterial proteins in the biogenesis of mitochondria of unicellular eukaryotes.
Petrů, Markéta
v češtině Vznik mitochondrie z bakteriálního endosymbionta se řadí mezi zásadní momenty v evoluci eukaryot. Nedílnou součástí organelogeneze byl přesun genů endosymbionta do jádra hostitele a zároveň probíhající tvorba translokačních drah pro proteiny nově syntetizované v cytoplasmě hostitele. Výsledné komplexy translokáz jsou kombinací původních bakteriálních komponent a proteinů specifických pro eukaryota. Kromě translokáz určených pro import proteinů z cytoplazmy najdeme v současných mitochondriích i některé komponenty původních bakteriálních sekrečních drah. Zatímco funkce široce rozšířeného mitochondriálního homologu YidC, Oxa1, je dobře známá, role ojedinělých mitochondriálních Sec a Tat translokáz nebyla zatím objasněna. Více pozornosti bylo zatím věnováno jejich homologům v plastidech, kde se tyto translokázy podílejí na sestavování fotosyntetických komplexů. V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o struktuře a funkci prokaryotických YidC, Sec a Tat translokáz a jejich eukaryotických homologů. Na základě porovnání obou organel endosymbiotického původu je navržena hypotéza o příčinách větší "evoluční úspěšnosti" v integraci bakteriálních translokáz do transportních drah plastidu.
|
|
|
Impact of the glycine-rich loop on the function of processing peptidases of the mitochondrial type
Kučera, Tomáš
S O U H R N Většina mitochondriálních proteinů je syntetizována na cytosolických ribozomech ve formě svých prekurzorů nesoucích signální sekvence, které umožňují jejich transport do mitochondrií. Jakmile proteinový prekurzor dosáhne mitochondriální matrix, signální sekvence již není potřeba a je odštěpena heterodimerní mitochondriální "processing" peptidasou (MPP; α/β). Ačkoli krystalová struktura MPP je známa, mechanismus funkce MPP je stále předmětem diskusí. Volná molekulárně-dynamická (MD) simulace byla použita k detailnímu studiu strukturních znaků glycinové smyčky (GRL) regulační α-podjednotky kvasinkové MPP. Struktury divoké a mutantní formy MPP s delecí celé glycinové smyčky byly studovány i v přítomnosti substrátu v aktivním místu peptidasy. Cílená MD simulace byla použita ke studiu mechanismu translokace substrátu z GRL do aktivního místa. Prokázali jsme, že přirozená konformační flexibilita GRL je zcela zásadní pro translokaci substrátu z okolního prostředí do aktivního místa peptidasy. Ukazujeme, že α-helikální konformace substrátu je důležitá nejen během jeho prvotního kontaktu s MPP (t.j. rozpoznání substrátu), ale také později, přinejmenším během prví třetiny translokační dráhy substrátu. Dále ukazujeme, že substrát zůstává v kontaktu s GRL během celé první třetiny translokace, během níž...
|
|
|
Bacterial proteins in the biogenesis of mitochondria of unicellular eukaryotes.
Petrů, Markéta
v češtině Vznik mitochondrie z bakteriálního endosymbionta se řadí mezi zásadní momenty v evoluci eukaryot. Nedílnou součástí organelogeneze byl přesun genů endosymbionta do jádra hostitele a zároveň probíhající tvorba translokačních drah pro proteiny nově syntetizované v cytoplasmě hostitele. Výsledné komplexy translokáz jsou kombinací původních bakteriálních komponent a proteinů specifických pro eukaryota. Kromě translokáz určených pro import proteinů z cytoplazmy najdeme v současných mitochondriích i některé komponenty původních bakteriálních sekrečních drah. Zatímco funkce široce rozšířeného mitochondriálního homologu YidC, Oxa1, je dobře známá, role ojedinělých mitochondriálních Sec a Tat translokáz nebyla zatím objasněna. Více pozornosti bylo zatím věnováno jejich homologům v plastidech, kde se tyto translokázy podílejí na sestavování fotosyntetických komplexů. V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o struktuře a funkci prokaryotických YidC, Sec a Tat translokáz a jejich eukaryotických homologů. Na základě porovnání obou organel endosymbiotického původu je navržena hypotéza o příčinách větší "evoluční úspěšnosti" v integraci bakteriálních translokáz do transportních drah plastidu.
|
|
|
Bacterial proteins in the biogenesis of mitochondria of unicellular eukaryotes.
Petrů, Markéta ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Embley, Martin (oponent) ; Hashimi, Hassan (oponent)
v češtině Vznik mitochondrie z bakteriálního endosymbionta se řadí mezi zásadní momenty v evoluci eukaryot. Nedílnou součástí organelogeneze byl přesun genů endosymbionta do jádra hostitele a zároveň probíhající tvorba translokačních drah pro proteiny nově syntetizované v cytoplasmě hostitele. Výsledné komplexy translokáz jsou kombinací původních bakteriálních komponent a proteinů specifických pro eukaryota. Kromě translokáz určených pro import proteinů z cytoplazmy najdeme v současných mitochondriích i některé komponenty původních bakteriálních sekrečních drah. Zatímco funkce široce rozšířeného mitochondriálního homologu YidC, Oxa1, je dobře známá, role ojedinělých mitochondriálních Sec a Tat translokáz nebyla zatím objasněna. Více pozornosti bylo zatím věnováno jejich homologům v plastidech, kde se tyto translokázy podílejí na sestavování fotosyntetických komplexů. V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o struktuře a funkci prokaryotických YidC, Sec a Tat translokáz a jejich eukaryotických homologů. Na základě porovnání obou organel endosymbiotického původu je navržena hypotéza o příčinách větší "evoluční úspěšnosti" v integraci bakteriálních translokáz do transportních drah plastidu.
|
|
|
Struktura a funkce mitochondriálního sekretinu.
Klápšťová, Veronika ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Pyrih, Jan (oponent)
Sekreční systém typu II (T2SS) je jedním ze sekrečních systémů, pomocí nichž gramnegativní bakterie transportují některé ze svých proteinů přes vnější membránu. Vlastní přechod přes membránu je zprostředkován pórem tvořeným několika kopiemi proteinu zvaného GspD neboli sekretin. Ten byl objeven spolu se třemi dalšími podjednotkami T2SS v genomu některých prvoků, například u Naegleria gruberi, Andalucia godoyi, Reclinomonas americana, Neovahlkampfia damariscottae či u dvou zástupců rodu Malawimonas. Bylo zjištěno, že tyto proteiny lokalizují do mitochondrie. Pokud by byla zachována původní funkce i orientace T2SS, jednalo by se o naprosto unikátní systém, neboť export proteinů z mitochondrií doposud nebyl popsán. Sekretin je zcela esenciální podjednotkou T2SS, která neplní pouze roli pasivního membránového kanálu, ale účastní se aktivně i rozpoznávání substrátu. Studium eukaryotického sekretinu by tedy mohlo přinést cenné poznatky o funkci mitochondriálního T2SS. Experimentální část této diplomové práce se proto zaměřuje na charakterizaci eukaryotického GspD, zabývá se skládáním sekretinového kanálu v bakteriích a umělých membránách, popisem jeho interakcí s dalšími podjednotkami a mechanismem importu sekretinového monomeru do mitochondrií.
|
|
|
Impact of the glycine-rich loop on the function of processing peptidases of the mitochondrial type
Kučera, Tomáš ; Janata, Jiří (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Ettrich, Rüdiger (oponent)
SOUHRN Většina mitochondriálních proteinů je syntetizována na cytosolických ribozomech ve formě svých prekurzorů nesoucích signální sekvence, které umožňují jejich transport do mitochondrií. Jakmile proteinový prekurzor dosáhne mitochondriální matrix, signální sekvence již není potřeba a je odštěpena heterodimerní mitochondriální "processing" peptidasou (MPP; α/β). Ačkoli krystalová struktura MPP je známa, mechanismus funkce MPP je stále předmětem diskusí. Volná molekulárně-dynamická (MD) simulace byla použita k detailnímu studiu strukturních znaků glycinové smyčky (GRL) regulační α-podjednotky kvasinkové MPP. Struktury divoké a mutantní formy MPP s delecí celé glycinové smyčky byly studovány i v přítomnosti substrátu v aktivním místu peptidasy. Cílená MD simulace byla použita ke studiu mechanismu translokace substrátu z GRL do aktivního místa. Prokázali jsme, že přirozená konformační flexibilita GRL je zcela zásadní pro translokaci substrátu z okolního prostředí do aktivního místa peptidasy. Ukazujeme, že α-helikální konformace substrátu je důležitá nejen během jeho prvotního kontaktu s MPP (t.j. rozpoznání substrátu), ale také později, přinejmenším během prví třetiny translokační dráhy substrátu. Dále ukazujeme, že substrát zůstává v kontaktu s GRL během celé první třetiny translokace, během níž...
|
|
|
Impact of the glycine-rich loop on the function of processing peptidases of the mitochondrial type
Kučera, Tomáš
S O U H R N Většina mitochondriálních proteinů je syntetizována na cytosolických ribozomech ve formě svých prekurzorů nesoucích signální sekvence, které umožňují jejich transport do mitochondrií. Jakmile proteinový prekurzor dosáhne mitochondriální matrix, signální sekvence již není potřeba a je odštěpena heterodimerní mitochondriální "processing" peptidasou (MPP; α/β). Ačkoli krystalová struktura MPP je známa, mechanismus funkce MPP je stále předmětem diskusí. Volná molekulárně-dynamická (MD) simulace byla použita k detailnímu studiu strukturních znaků glycinové smyčky (GRL) regulační α-podjednotky kvasinkové MPP. Struktury divoké a mutantní formy MPP s delecí celé glycinové smyčky byly studovány i v přítomnosti substrátu v aktivním místu peptidasy. Cílená MD simulace byla použita ke studiu mechanismu translokace substrátu z GRL do aktivního místa. Prokázali jsme, že přirozená konformační flexibilita GRL je zcela zásadní pro translokaci substrátu z okolního prostředí do aktivního místa peptidasy. Ukazujeme, že α-helikální konformace substrátu je důležitá nejen během jeho prvotního kontaktu s MPP (t.j. rozpoznání substrátu), ale také později, přinejmenším během prví třetiny translokační dráhy substrátu. Dále ukazujeme, že substrát zůstává v kontaktu s GRL během celé první třetiny translokace, během níž...
|
|
|
Import proteinů do mitosomů Giardia intestinalis
Martincová, Eva ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Mitochondrie je organela, která vznikla asi před 1,5 miliardami let jedinou endosymbiotickou událostí. Je z velké míry závislá na importu proteinů z cytosolu, proto bylo vytvoření importního systému zásadní k osvojení si nového endosymbionta. Vzhledem k tomu, že dnes neznáme žádné "volně žijící" mitochondrie, či amitochondriální organismy, jsou možnosti studia evoluce mitochondriálního importu značně omezené. Jednou z alternativ je studium sekundární redukce mitochondrií anaerobních parasitických protist. Giardia intestinalis je parazitický bičíkovec žijící v mikroaerofilním prostředí tenkého střeva, který obsahuje jednu z nejvíce redukovaných mitochondrií (mitosom). Proto slouží jako vynikající model pro studium evoluce mitochondrií. Ačkoli jsou všechny mitosomální proteiny transportovány z cytosolu, mechanismus jejich importu není dosud zcela objasněn. Ve vnější membráně mitosomu G. intestinalis se nachází hlavní kanál Tom40, další membránové translokázy (Sam50, který zajišťuje vkládání beta-barelů do vnější membrány a Tim17/22/23 nezbytný k transportu proteinů přes vnitřní membránu) však nebyly dosud popsány. V klasických mitochondriích je transport přes vnitřní membránu poháněn pomocí PAM komplexu a membránového potenciálu. V mitosomech dosud nebyl membránový potenciál naměřen, ve vnitřní...
|
host ::
RSS.