|
|
Role WSS1 proteasy v DNA reparačních procesech kvasinkové buňky.
Adámek, Michael ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Zachování integrity DNA je v průběhu života kritické pro každý živý organismus. Organismy si proto vyvinuly mnoho způsobů, jak detekovat a opravit různé typy poškození DNA, způsobené endogenními i exogenními vlivy, vyúsťující dále v replikační stres. Chyby v těchto opravných mechanismech mohou vést k závažným lidským onemocněním, jako jsou neurologické poruchy, familiární druhy onkologických onemocnění nebo vývojové syndromy. V této diplomové práci byla zkoumána funkce kvasinkového proteinu Wss1, metaloproteasy, která se podílí na nedávno objevené DNA opravné dráze, která proteolyticky odstraňuje proteiny kovalentně zachycené na zuje silnou negativní interakci s jinou proteasou opravující DNA, Ddi1, přičemž bylo objeveno, že kvasinkový kmen postrádající současně geny je hypersenzitivní na hydroxyureu. Hydroxyurea inhibuje ribonukleotidreduktasu, čímž v konečném důsledk způsobuje zastavení buňky v fázi buněčného cyklu. V rámci této diplomové práce byly na základě předchozích studií provedeny tzv. "rescue" experimenty s různými variantami Wss1, postrádajícími jednotlivé domény či obsahujícími bodové aminokyselinové záměny. Tyto experimenty následně posloužily k posouzení účasti jednotlivých domén proteinu Wss1 v odpovědi na replikační stres vyvolaný hydroxymočovinou.
|
|
|
Novel Approaches in Electrochemical Determination of Xenobiotic Compounds and in Study of Their Interaction with DNA
Hájková, Andrea ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Trnková, Libuše (oponent) ; Labuda, Ján (oponent)
Předložená disertační práce je zaměřena na vývoj analytických metod pro stanovení vybraných cizorodých látek a ke sledování poškození DNA, které mohou způsobit. Hlavní pozornost byla věnována vývoji a testování netoxických elektrodových materiálů pro přípravu miniaturizovaných elektrochemických zařízení a nových elektrochemických DNA biosenzorů. 2-Aminofluoren-9-on (2-AFN) byl vybrán jako modelový polutant životního prostředí, který patří do skupiny nebezpečných genotoxických látek. Jeho karcinogenní a mutagenní účinky mohou představovat riziko jak pro životní, tak pro pracovní prostředí. 2-AFN má oxo skupinu, kterou lze elektrochemicky redukovat, a aminoskupinu, kterou lze elektrochemicky oxidovat. Voltametrické chování 2-AFN v negativní oblasti potenciálu bylo zkoumáno na rtuťovým meniskem modifikované stříbrné pevné amalgamové elektrodě (m-AgSAE), která představuje netoxickou a mechanicky stabilní alternativu ke rtuťovým elektrodám. Tato pracovní elektroda byla následně použita pro vývoj nově navrženého miniaturního elektrodového systému (MES), který má mnoho výhod, jako je možnost jednoduchého měření v terénu, snadná přenosnost a měření ve 100µL objemu vzorku. Také elektroda ze skelného uhlíku (GCE) byla použita pro další výzkum elektrochemického chování 2-AFN a jeho stanovení v katodické i...
|
|
|
Odpověď na poškození DNA u Huntingtonovy choroby
Vachová, Veronika ; Šolc, Petr (vedoucí práce) ; Roth, Jan (oponent)
Huntingtonova choroba (HD) je autozomálně dominantní neurodegenerativní onemocnění, které vede ke ztrátě striatálních neuronů v bazálních gangliích. HD se projevuje nekoordinovanými pohyby a progresivním narušením kognitivních funkcí. HD je poměrně vzácné onemocnění a vyskytuje se přibližně u 0,01 % západoevropské populace. Je způsobena expanzí CAG repetice v genu pro huntingtin (HTT). Tato mutace vede k prodloužení polyglutaminového řetězce. Během exprese mutantního huntingtinu (mHTT) dochází v buňce k akumulaci dvouřetězcových zlomů (DSB) kvůli snížené schopnosti je opravit, což přispívá k patogenezi HD. Tento mechanismus však není zcela objasněn. Je několik úhlů pohledu, jak mHTT narušuje odpověď na DNA poškození (DDR). Některé studie tvrdí, že při expresi mHTT dochází k nadměrné aktivaci DDR včetně p53 signální dráhy vedoucí k apoptóze. Další výsledky poukazují na neschopnost buňky efektivně dokončit opravu pomocí nehomologního spojování konců (NHEJ) nebo neschopnost buňky tyto DSB dokonce rozeznat. Všechny tyto teorie mohou vysvětlit buněčnou smrt v důsledku vysokého počtu neopravených DNA poškození. Pochopení těchto mechanismů je důležité pro vývoj terapeutických strategií. Klíčová slova: Huntingtonova choroba, huntingtin, dvouřetězcové zlomy DNA, DNA poškození, homologní rekombinace,...
|
|
|
Mercury Electrodes as Tools for Voltammetric Determination of Biologically Active Organic Compounds and for Detection of Their Interaction with DNA
Horáková, Eva ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Ludvík, Jiří (oponent) ; Vytřas, Karel (oponent)
Hlavní cílem této dizertační práce bylo využití pro voltametrickou analýzu tradičních rtuťových elektrod k vývoji elektroanalytických metod stanovení organických xenobiotik a ke studiu jejich interakce s dvouvláknovou deoxyribonukleovou kyselinou (DNA). V návaznosti na můj předchozí výzkum (vedený v rámci mé diplomové práce) byl prvním zkoumaným analytem 4-nitrobifenyl (4-NBP), který je podezřelý z karcinogenity. Interakce DNA se 4-NBP byla studována diferenční pulzní voltametrií (DPV), cyklickou voltametrií (CV) a chronocoulometrií na visící rtuťové kapkové elektrodě (HMDE), a dále s využitím CV a AC voltametrie (voltametrie se střídavým potenciálem) na DNA modifikované HMDE. Pomocí CV byl studován mechanismus redukce 4-NBP. Dále byla věnována pozornost studiu interakce DNA se 4-aminobifenylem (4-ABP), metabolitem 4-NBP, a s meziprodukty redukce 4-NBP. Bylo zjištěno, že vlivem interakce DNA se 4-NBP a 4-ABP dochází ke vzniku agregátů DNA s těmito analyty. Druhým studovaným analytem byla methylová violeť 2B (MV). Ke stanovení MV v pufrovaném roztoku byly použity DC tast polarografie a diferenční pulzní polarografie na kapající rtuťové elektrodě (DME) a DC voltametrie, DPV a diferenční pulzní adsorpční rozpouštěcí voltametrie (DPAdSV) na HMDE. Nejnižší mez stanovitelnosti (13 nmol L−1 ) byla...
|
|
|
Detekce kovalentních komplexů DNA s proteiny jako metoda stanovení poškození DNA topoizomerázovými jedy.
Karešová, Aneta ; Jirkovská, Anna (vedoucí práce) ; Fikrová, Petra (oponent)
Univerzita Karlova v Praze Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra Biochemických věd Kandidát: Aneta Karešová Školitel: PharmDr. Anna Jirkovská, Ph.D. Název diplomové práce: Detekce kovalentních komplexů DNA s proteiny jako metoda stanovení poškození DNA topoizomerázovými jedy Topoizomeráza II je enzym modifikující sekundární strukturu DNA. Pomocí zavedení dočasného dvojitého zlomu DNA umožňuje rozvolnění zvýšené tenze v DNA vznikající např. při transkripci a translaci DNA. Naprosto nezastupitelnou roli má i při uvolnění sesterských chromatid po replikaci DNA v S-fázi buněčného cyklu. Mechanismem katalytické reakce je tvorba kovalentního komplexu mezi aminokyselinami tyrozinem v aktivním místě enzymu a 5' fosfátovou skupinou na obou vláknech DNA, což následně umožní otevření řetězců a průchod druhé části DNA a poté jsou za současného uvolnění topoizomerázy II přerušená vlákna opětovně spojena. Nezbytnost topoizomerázové aktivity převážně pro proliferující buňky činí z tohoto enzymu vynikající cíl protinádorové terapie a látky patřící do skupiny inhibitorů topoizomerázy II (etoposid, antracyklinová antibiotika) jsou jedny z nejúčinnějších protinádorových léčiv v klinické praxi. Svým působením stabilizují kovalentní komplex DNA s topoizomerázou II a znemožňují opětovné spojení rozdělených...
|
|
|
Potenciální využití WIP1 fosfatasy v terapii nádorového onemocnění prsu
Pecháčková, Soňa ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Souček, Pavel (oponent) ; Krejčí, Lumír (oponent)
(Czech) Buňky našeho těla reagují na genotoxický stres aktivací signální dráhy, která se nazývá buněčná odpověď na poškození DNA (DNA damage response; DDR). V závislosti na typu poškození DNA, DDR dráha vede k dočasnému zastavení buněčného cyklu v kontrolních bodech (tzv. checkpointech), trvalému zastavení růstu (senescence) nebo k programované buněčné smrti (apoptóza). Aktivace kontrolních bodů buněčného cyklu brání progresi buněk a usnadňuje opravu poškozené DNA. DDR představuje bariéru před nárůstem genomové nestability a chrání buňky před vznikem rakoviny. WIP1 (kódovaná genem PPM1D) fosfatasa je hlavním negativním regulátorem DDR dráhy a je nezbytná pro ukončení kontrolních bodů buněčného cyklu. Tato práce přispěla k pochopení molekulárních mechanismů funkce WIP1 fosfatasy a popisuje, jak může být WIP1 fosfatasa zapojena při vzniku nádorů. Nejprve jsme popsali, že hladina WIP1 klesá během mitózy pomocí APC-Cdc20 komplexu, který způsobuje proteasomální degradaci proteinu. WIP1 je v průběhu mitózy fosforylovaná na několika aminokyselinách, což vede k inhibici její enzymatické aktivity. Navrhujeme, že inhibice WIP1 v mitóze umožňuje reagovat na nízkou hladinu DNA poškození, ke které dochází v průběhu nenarušené mitózy. Dále jsme identifikovali nové aktivační (gain-of-function) mutace genu PPM1D,...
|
|
|
Určení trojrozměrné struktury helikální domény proteinu Ddi2 (DNA damage-inducible protein 2)
Staníček, Jakub ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Lidský Ddi2 protein a jeho homology jsou málo prozkoumanou skupinou UBL/UBA proteinů obsahujících navíc doménu, jejíž struktura je příbuzná s dimerními aspartátovými proteasami retrovirů. Nejprozkoumanějším homologem je Ddi1 ze Saccharomyces cerevisiae, protein fungující v rámci ubikvitin-proteasomového systému. Tento klíčový buněčný systém využívá přísně regulovaný enzymatický aparát k vysoce selektivním posttranslačním modifikacím proteinů pomocí ubikvitinu. Ten následně funguje jako nitrobuněčný signál, rozhodující o dalších osudech označeného proteinu, přičemž nejčastějším důsledkem ubikvitinace bývá proteasomální degradace. Ddi1 v tomto kontextu zřejmě hraje roli adaptoru, napomáhajícího vazbě ubikvitinovaného substrátu na proteasom. Ač je funkce adaptoru v ubikvitin-proteasomovém systému možná i v případě lidského Ddi2, vzhledem k evolučním proměnám může být jeho úloha značně pozměněna. Jedním z důležitých bodů pro pochopení nitrobuněčné role Ddi2 je odhalení funkce jeho jednotlivých domén. Tato práce se zabývá strukturní analysou části proteinu Ddi2 přímo sousedící s proteasovou doménou, kde se nachází helikální oblast nazvaná HDD doména. Tato část byla naklonována, exprimována a změřena pomocí NMR spektroskopie. Strukturní data založená na údajích z NMR byla dále využita ke strukturním...
|
|
|
Characterizing DDI2 protein interaction by solution NMR
Staníček, Jakub ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Lidský protein DDI2 je dimerní aspartátová proteasa, o které bylo nedávno zjištěno, že hraje důležitou roli při opravě poškození DNA a transkripční regulaci proteasomální exprese. Současné poznatky o molekulárních mechanismech obou funkcí jsou však stále poměrně omezené. Již dříve jsme identifikovali lidský protein RAD23B jako interaktant DDI2. RAD23B také funguje při opravě poškození DNA jako součást komplexu XPC, který stimuluje aktivitu opravy excize nukleotidů. Navíc se RAD23B účastní jako adaptorový protein v procesu degradace proteinů. Interakce DDI2 a RAD23B proto může mít důležité důsledky pro obě známé funkce DDI2. Tato práce popisuje interakci DDI2 a RAD23B na strukturální úrovni. Byly připraveny rekombinantní proteinové varianty DDI2 a RAD23B a interakce byla zmapována pomocí afinitní purifikace. K prozkoumání interakce byly dále použity NMR titrace. Klíčová slova: ubikvitin-proteasomální systém, oprava poškození DNA, regulace exprese proteasomu, aspartátová proteasa, DDI2, NMR (In Czech)
|
|
|
Mercury Electrodes as Tools for Voltammetric Determination of Biologically Active Organic Compounds and for Detection of Their Interaction with DNA
Horáková, Eva
Hlavní cílem této dizertační práce bylo využití pro voltametrickou analýzu tradičních rtuťových elektrod k vývoji elektroanalytických metod stanovení organických xenobiotik a ke studiu jejich interakce s dvouvláknovou deoxyribonukleovou kyselinou (DNA). V návaznosti na můj předchozí výzkum (vedený v rámci mé diplomové práce) byl prvním zkoumaným analytem 4-nitrobifenyl (4-NBP), který je podezřelý z karcinogenity. Interakce DNA se 4-NBP byla studována diferenční pulzní voltametrií (DPV), cyklickou voltametrií (CV) a chronocoulometrií na visící rtuťové kapkové elektrodě (HMDE), a dále s využitím CV a AC voltametrie (voltametrie se střídavým potenciálem) na DNA modifikované HMDE. Pomocí CV byl studován mechanismus redukce 4-NBP. Dále byla věnována pozornost studiu interakce DNA se 4-aminobifenylem (4-ABP), metabolitem 4-NBP, a s meziprodukty redukce 4-NBP. Bylo zjištěno, že vlivem interakce DNA se 4-NBP a 4-ABP dochází ke vzniku agregátů DNA s těmito analyty. Druhým studovaným analytem byla methylová violeť 2B (MV). Ke stanovení MV v pufrovaném roztoku byly použity DC tast polarografie a diferenční pulzní polarografie na kapající rtuťové elektrodě (DME) a DC voltametrie, DPV a diferenční pulzní adsorpční rozpouštěcí voltametrie (DPAdSV) na HMDE. Nejnižší mez stanovitelnosti (13 nmol L−1 ) byla...
|
|
|
Novel Approaches in Electrochemical Determination of Xenobiotic Compounds and in Study of Their Interaction with DNA
Hájková, Andrea
Předložená disertační práce je zaměřena na vývoj analytických metod pro stanovení vybraných cizorodých látek a ke sledování poškození DNA, které mohou způsobit. Hlavní pozornost byla věnována vývoji a testování netoxických elektrodových materiálů pro přípravu miniaturizovaných elektrochemických zařízení a nových elektrochemických DNA biosenzorů. 2-Aminofluoren-9-on (2-AFN) byl vybrán jako modelový polutant životního prostředí, který patří do skupiny nebezpečných genotoxických látek. Jeho karcinogenní a mutagenní účinky mohou představovat riziko jak pro životní, tak pro pracovní prostředí. 2-AFN má oxo skupinu, kterou lze elektrochemicky redukovat, a aminoskupinu, kterou lze elektrochemicky oxidovat. Voltametrické chování 2-AFN v negativní oblasti potenciálu bylo zkoumáno na rtuťovým meniskem modifikované stříbrné pevné amalgamové elektrodě (m-AgSAE), která představuje netoxickou a mechanicky stabilní alternativu ke rtuťovým elektrodám. Tato pracovní elektroda byla následně použita pro vývoj nově navrženého miniaturního elektrodového systému (MES), který má mnoho výhod, jako je možnost jednoduchého měření v terénu, snadná přenosnost a měření ve 100µL objemu vzorku. Také elektroda ze skelného uhlíku (GCE) byla použita pro další výzkum elektrochemického chování 2-AFN a jeho stanovení v katodické i...
|
host ::
RSS.