|
|
Molekulární charakterizace vazby inhibitorů neuraminidasy viru chřipky
Hejdánek, Jakub ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Virus chřipky způsobuje sezónní epidemie v lidské populaci. Nemoc většinou není doprovázena vážnějšími příznaky a jako léčba ve většině případů stačí odpočinek. Může však mít vážnější průběh u mladistvých a starších lidí nebo u jedinců s oslabenou imunitou. Různé typy viru jsou schopny přenosu mezi odlišnými živočišnými druhy, což může mít za následek vznik nových typů viru s pandemickým potenciálem. Hledání nových možností léčby je důležitým faktorem ve snaze zabránit vzniku nové pandemie. Neuraminidasa viru chřipky je protein, který se nachází na povrchu virových částic. Tento protein vykazuje enzymovou aktivitu, která je nezbytná pro uvolnění nově vznikajících virových částic z cytoplazmatické membrány infikovaných hostitelských buněk. To jí činí důležitým faktorem v životním cyklu viru. Aktivní místo tohoto enzymu se stalo důležitým cílem terapeutického zásahu pro vývoj inhibitorů zpomalujících replikaci viru. Nejběžněji používanými léky ve světě proti chřipce jsou Tamiflu (oseltamivir) a Relenza (zanamivir) cílené proti neuraminidase. V posledních letech se stále více objevují resistentní kmeny viru chřipky. Bodové mutace v aktivním místě neuraminidasy způsobují sníženou citlivost vůči inhibitorům. Dříve se předpokládalo, že by takovéto mutace měly významně oslabit virus i jeho schopnost se...
|
|
|
Role fibroblastového aktivačního proteinu a jiných proteas ve vývoji nádorů
Dvořáková, Petra ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Gemperle, Jakub (oponent)
Proteasy jsou často spojeny s nádorovými onemocněními, ve kterých zastávají funkci předních enzymů zodpovědných za invazivitu nádorových buněk a vznik metastáz. Jejich proteolytická aktivita jim však kromě degradace extracelulární matrix nutné pro invazivitu umožňuje také další cesty ovlivňování progrese nádoru. Tato práce se zabývá studiem procesů, kterými proteasy vývoj nádoru regulují, ať už pozitivně či negativně, a také zmiňuje faktory působící na činnost proteas. Ve spojitosti s invazivitou nádorových buněk je významná část práce věnována roli fibroblastového aktivačního proteinu - serinové proteasy, která je významným terapeutickým cílem pro léčbu epiteliálních nádorů díky specifické expresi ve stromálních fibroblastech a schopnosti štěpit kolagen. Pozornost je v této práci kladena také na dipeptidylpeptidasu IV, blízký homolog fibroblastového aktivačního proteinu, především v souvislosti se selektivním cílením na fibroblastový aktivační protein pomocí inhibitorů a jiných terapeutických nástrojů, jejichž vývoj a použití jsou v práci rovněž nastíněny. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Vliv iontů železa na metabolismus prvoka Trypanosoma brucei
Arbon, Dominik ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Grantz Šašková, Klára (oponent)
Ionty železa jsou esenciální součástí správné funkce mnoha buněčných dějů. Jejich utilizace je buňkou striktně regulována, a narušení těchto procesů vede až k možné destrukci buňky. Ionty železa se v organismech nevyskytují volně, ale jsou vždy vázány na proteiny určené k jejich uskladnění a transportu nebo jako součást katalytických center enzymů. Transport iontů železa do buňky a mezi jednotlivými buněčnými kompartmenty je zásadní pro správné fungování buňky. V nedávné době byl popsán mitochondriální přenašeč iontů železa u kvasinky, který je nezbytný pro syntézu železosirných center využívaných jako koenzymy. V této práci je zkoumána lokalizace a funkce homologu tohoto přenašeče u parazitického organismu Trypanosoma brucei, který způsobuje onemocnění africká trypanosomiáza, známé jako spavá nemoc. Tento parazit je zcela závislý na příjmu iontů železa ze svého hostitele, a proto je utilizace iontů železa zkoumána jako potencionální cíl pro možný terapeutický zásah. Tato práce je zaměřena na charakterizaci proteinu Mcp17, u kterého se předpokládá, že se podílí na přenosu iontů železa do mitochondrie T. brucei. Pomocí exprese značeného Mcp17 byla potvrzena mitochondriální lokalizace proteinu u T. brucei. Měřením aktivit vybraných enzymů bylo zjištěno, že buňky s inhibovanou expresí genu mcp17...
|
|
|
Role iontů železa v metabolismu améby Naegleria gruberi
Ženíšková, Kateřina ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Hlouchová, Klára (oponent)
Železo je biogenní stopový prvek, jehož dostupnost je pro organismy životně důležitá. V biologických systémech se vyskytuje železo ve formě iontů Fe2+ a Fe3+ , které jsou většinou inkorporovány do struktury hemu nebo železo-sirných center. Proteiny obsahující železo mají v organismu širokou škálu působnosti, od přenosu elektronů v dýchacím řetězci (Rieskeho proteiny, cytochromy), přes podílení se na syntéze DNA (ribonukleotidreduktasy), až po účast v Krebsově cyklu (akonitasa a sukcinátdehydrogenasa). Naegleria gruberi je volně žijící améba, známá pro svou příbuznost s patogenní amébou Naegleria fowleri, způsobující primární améboidní meningoencefalitidu. Zajímavé je, že v jejím genomu jsou obsaženy geny pro aerobní i anaerobní metabolismus. V rámci této bakalářské práce byl zkoumán vliv dostupnosti iontů železa na metabolismus buněk Naegleria gruberi. Byly studovány změny aktivit enzymů vyskytujících se v různých metabolických drahách, a to u alkoholdehydrogenasy, glukokinasy, laktátdehydrogenasy, izocitrátdehydrogenasy, Fe-hydrogenasy, akonitasy a fumarasy. V závislosti na dostupnosti iontů železa byly zaznamenány největší změny u aktivit alkoholdehydrogenasy a hydrogenasy. Klíčová slova: železo, hem, železo-sirná centra, dostupnost iontů železa, Naegleria gruberi, metabolismus
|
|
|
Funkční role HIF-1 signální dráhy v diabetické nefropatii
Nepomucká, Kateřina ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Jonáková, Věra (oponent)
Diabetická nefropatie (DN) je jednou z nejčastějších příčin terminálního selhání ledvin, rozvíjí se u více než 10% diabetiků. Hyperglykemie v tkáních vede k aktivaci alternativních drah metabolizmu glukosy (glykace, aktivace proteinkinasy C a polyolová dráha). Vlivem těchto biochemických odchylek dochází v tkáních k rozvoji hypoxie a ke zvyšování oxidačního stresu tvorbou reaktivních forem kyslíku (ROS). Odpověď buňky na hypoxii je řízena hypoxií-indukovaným faktorem 1 (HIF1), který se podílí na regulaci více než 800 genů. Cílové molekuly HIF1 dráhy se účastní celé řady fyziologických i patologických procesů, např. angiogeneze, energetického metabolizmu, regulace pH, apoptózy, migrace a proliferace. Vznik DN je spojen s patologickou remodelací tkáně procesem epiteliálně- mezenchymální tranzice (EMT) a rozvojem zánětu. Na regulaci klíčových molekul těchto patologických procesů se významně podílí také HIF1 transkripční faktor. V patologické remodelaci tkání reguluje expresi TGFβ1, CTGF, SOX9 a při rozvoji zánětu reguluje VEGFA a AngII. Přesto role HIF1 signalizace v rozvoji DN není dosud plně objasněna. Tato diplomová práce se zabývá hodnocením funkční role HIF1 signální dráhy při rozvoji DN s využitím heterozygotního mutanta s delecí Hif1α. Vlivem částečné delece Hif1α a působením diabetického...
|
|
|
Úloha D-aminokyselin v centrální nervové soustavě
Pangrácová, Marie ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Balík, Aleš (oponent)
Teprve poměrně nedávno byla potvrzena přítomnost D-aminokyselin v centrální nervové soustavě savců a definována jejich biologická funkce. Mezi nejlépe popsané D-aminokyseliny v současnosti řadíme D-serin a D-aspartát, koagonisty aktivující NMDA receptory. D-serin a D-aspartát takto mimo jiné ovlivňují synaptickou plasticitu, základ buněčného mechanismu učení a paměti. Patologické změny v hladinách těchto D-aminokyselin nebo jejich metabolických enzymů mohou vést k rozvoji epilepsie, schizofrenie a neurodegenerativních onemocnění, jako jsou amyotrofická laterální skleróza, Huntingtonova choroba či Alzheimerova choroba. Hlavní úlohu v biosyntéze D-serinu v centrální nervové soustavě savců zastává serinracemasa, v případě D-aspartátu potom aspartátracemasa. Mezi enzymy klíčové pro degradaci obou těchto D-aminokyselin řadíme DAAO (oxidasa D-aminokyselin) a DAspO (oxidasa D-aspartátu). Tato práce představuje přehled dostupných poznatků o jednotlivých D-aminokyselinách a příslušných metabolických enzymech v centrální nervové soustavě savců - jejich distribuci, buněčné lokalizaci, metabolismu a významu. Dále se zaměřuje na možnosti regulace metabolických enzymů, na jejich význam v patogenezi i na možnosti jejich terapeutického ovlivnění v případě vzniku uvedených onemocnění.
|
|
|
Serinová proteasa SmSP2 z krevničky Schistosoma mansoni
Leontovyč, Adrian ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Krevnička Schistosoma mansoni patří k nejvýznamnějším lidským parazitům. Proteolytický systém schistosomy je klíčový pro její interakci s hostitelem, proto se v poslední době staly některé proteasy potenciálním cílem terapeutického zásahu. Tato práce se zabývá dosud nepopsanou serinovou proteasou SmSP2, jejíž biologická funkce je dosud neznámá. Tato proteasa je též zajímavá extrémně vysokým expresním profilem u vývojových stádii parazitujících člověka. V rámci této diplomové práce byla rekombinantní SmSP2 exprimována v prokaryotickém i eukaryotickém expresním systému (E. coli a P. pastoris) a purifikována pomocí chromatografických metod. Byly připraveny polyklonální protilátky proti SmSP2. Byly optimalizovány podmínky pro refolding SmSP2 a byla provedena základní biochemická charakterizace. Substrátová preference pro jednotlivé aminokyseliny v P1 - P4 pozicích byla určena pomocí kombinatoriální knihovny syntetických fluorogenních peptidů (PS-SCL).
|
|
|
Strukturně funkční studie N-koncové domény MP endocytického proteinu SGIP1
Dvořáková, Michaela ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Buňky spolu komunikují pomocí působků ovlivňujících aktivitu receptorů umístěných nitrobuněčně a nebo v buněčných (plazmatických) membránách. Tyto receptory rozeznávají rozličné ligandy a přenosem informací kontrolují nitrobuněčnou signalizaci a tím ovlivňují energetickou homeostázu, růst buňky, její vývoj, diferenciaci, migraci atd. Většina takových receptorů je dynamicky vyměňována mezi plazmatickou membránou a vnitřními endosomálními kompartmenty pomocí exo- a endocytózy. Nejlépe prozkoumána je endocytóza zprostředkovaná klathrinem. V procesu endocytózy je zapojeno mnoho proteinů a důležitá je souhra mezi nimi. Existuje mnoho takzvaných adaptorových proteinů, které napomáhají správnému výběru "nákladu" - molekul, které mají být staženy z povrchu dovnitř buňky. Některé molekuly se uplatňují při zakřivování membrány a následné tvorbě váčku nebo naopak mohou tvorbě váčku bránit. Mezi takové proteiny by se mohl řadit i protein "Src Homology 3-Domain Growth Factor Receptor- Bound 2-Like (Endophilin) Interacting Protein 1" (SGIP1), který ovlivňuje kanabinoidní signalizaci pravděpodobně svým vlivem na endocytózu kanabinoidních receptorů. SGIP1 byl objeven poměrně nedávno při hledání genů zapojených do vzniku obezity. Prokázána byla jeho zvýšená hladina v hypothalamu obézních pískomilů a myší s...
|
|
|
Nové analogy peptidu uvolňujícího prolaktin s prodlouženým účinkem na příjem potravy
Tichá, Anežka ; Ryšlavá, Helena (vedoucí práce) ; Konvalinka, Jan (oponent)
Peptid uvolňující prolaktin (PrRP) patří k tzv. RF-amidovým peptidům, pro které je typická C-koncová sekvence -Arg-Phe-NH2. Díky vzájemné podobnosti mají tyto peptidy obdobné biologické účinky. PrRP byl objeven při hledání endogenního ligandu k sirotčímu receptoru GPR10, když byl hledán faktor zodpovědný za sekreci prolaktinu. Tento účinek byl brzy zpochybněn a v současnosti je PrRP považován především za anorexigenní peptid. To dosvědčuje i fakt, že se u myší s vyřazeným genem pro PrRP nebo GPR10 vyskytuje hyperfagie a obezita. Kromě GPR10 se PrRP váže s vysokou afinitou i k receptoru NPFF2, jehož endogenním ligandem je rovněž anorexigenní neuropeptid FF (NPFF). V této práci byl zkoumán vliv navázání různě dlouhých mastných kyselin na N-konec na biologickou aktivitu PrRP, a to in vitro ve vazebných experimentech a spouštění signalizační dráhy MAPK/ERK1/2 v závislosti na koncentraci peptidu. V in vivo experimentech testujících vliv periferně podaných analogů na příjem potravy byl testován potenciální anorexigenní účinek lipidovaných analogů PrRP, který je centrální, a proto předpokládá přestup analogu PrRP přes hematoencefalickou bariéru. Vazebnými testy bylo zjištěno, že všechny analogy se vážou k potkaní hypofyzární buněčné linii RC-4B/C s velkou afinitou, analogy s navázanou mastnou kyselinou...
|
|
|
Analysis of substrate specificity and mechanism of GlpG, an intramembrane protease of the rhomboid family.
Peclinovská, Lucie ; Stříšovský, Kvido (vedoucí práce) ; Konvalinka, Jan (oponent)
Proteiny z rodiny rhomboidů jsou široce konservované v evoluci a obsahují dvě velké podskupiny, proteolyticky aktivní intramembránové proteasy serinového typu (rhomboidy) a rhomboidům podobné proteiny, které během evoluce ztratily proteolytickou aktivitu, ale zachovaly si schopnost vázat membránový helix jiných proteinů. Zástupci obou těchto skupin hrají významnou roli v celé řadě biologických procesů, jako například v buněčné signalizaci, v mechanismech podílejících se na kontrole kvality sbalení proteinů v endoplasmatickém retikulu, v mitochondriální dynamice a také v hojení ran. Ačkoliv medicinský potenciál proteinů z rodiny rhomobidů vzrůstá, pochopení strukturní podstaty jejich funkce pokulhává. Hlavním strukturním a mechanistickým modelem pro pro rodinu rhomboidů a vlastně pro intramembránové proteasy obecně se stal rhomboid GlpG z E.coli, který byl první intramembránovou proteasou jejíž rentgenová struktura byla vyřešena. Substráty GlpG jsou membránové proteiny s jedním transmembránovým helixem a ke štěpení dochází v jejich transmembránové části, ale mechanismus vazby substrátu na enzym ani podstata substrátové specifity nejsou plně pochopeny. Tato práce se zabývá charakterizací významu transmembránové domény substrátu pro jeho rozpoznání proteasou GlpG a využívá hlavně enzymové kinetiky a...
|
host ::
RSS.