|
|
Interakce ARP2/3 s komponentami rostlinné sekretorické dráhy
Voloshina, Mariia ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Oulehlová, Denisa (oponent)
ARP2/3 je evolučně konzervovaný proteinový komplex, podílející se na nukleaci aktinu. U živočichů mutace podjednotek ARP2/3 je většinou letální. Oproti tomu arp2/3 rostliny jsou životaschopné, ale mají několik morfologických defektů. Jedním z charakteristických fenotypických projevů arp2/3 rostlin je narušená buněčná adheze. To naznačuje roli ARP2/3 komplexu v sekreci rostlinné buněčné stěny, hlavně její pektinové složky. Není však jasně, jaký je přesný molekulární mechanismus funkce ARP2/3 v této dráze. Předběžné výsledky naznačují možnou interakci ARP2/3 s proteiny sekretorické dráhy GNL1, COPI a COG. Tato práce kombinuje dvě metody - TIRFM/VAEM a koimunoprecipitaci - pro hodnocení míry kolokalizace a stanovení interakce ARP2/3 s vybranými markery. Interakce studovaných proteinů s ARP2/3 komplexem však v této práci prokázaná nebyla. Tato práce zároveň popisuje chování COPI, COG a GNL1 pomocí TIRFM/VAEM a naznačila možnou interakci GNL1 s endocytotickým markerem na plazmatické membráně. Klíčová slova: ARP2/3, COPI, COG, GNL1, sekretorická dráha
|
|
|
Studium jaderných transportních signálů v proteinech komplexu Arp2/3
Němcová, Barbora ; Bellinvia, Erica (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Vnitrobuněčný pohyb makromolekul, jako jsou proteiny a RNA, je zásadní pro udržování buněčné homeostázy a koordinaci různých buněčných procesů. V eukaryotních buňkách je transport těchto molekul mezi cytoplazmou a jádrem pečlivě regulován. Jaderné transportní signály (NTS) sehrávají klíčovou roli při usnadňování importu a exportu proteinů přes jadernou obálku. Komplex ARP2/3, který je důležitým regulátorem dynamiky aktinu, byl především studován pro své funkce v cytoplazmě, jako je pohyb buněk a buněčné dělení. Nicméně nové poznatky naznačují, že komplex ARP2/3 by mohl mít také jaderné funkce v rostlinách. Rostliny jsou unikátní mnohobuněčné organismy, které se spoléhají na přesně koordinované buněčné aktivity pro růst, vývoj a reakce na environmentální podněty. Porozumění molekulárním mechanismům, které stojí za jadernými procesy v rostlinách, se stalo v poslední době předmětem výzkumu. Komplex ARP2/3, který se skládá ze sedmi podjednotek, je známý pro svou schopnost větvit aktinové filamenty a tím řídit buněčné procesy vyžadující remodelaci aktinu. Nicméně nedávné studie odhalily potenciální spojení mezi komplexem ARP2/3 a jadernými funkcemi v rostlinách. U několika proteinů spojených s komplexem ARP2/3 bylo zjištěno, že se lokalizují uvnitř rostlinného jádra, což vyvolává zajímavé otázky ohledně...
|
|
|
The role of the WASH complex in endolysosomal homeostasis
Beránková, Pavla ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Rösel, Daniel (oponent)
WASH (WASP and SCAR homologue) komplex je nukleační faktor pro aktin, který je nezbytný pro třídění karga v endosomech. Pokud dojde ke ztrátě WASH komplexu, náklad procházející endosomy ztrácí správnou lokalizaci a dochází ke kolapsu endolysosomálního systému. V této práci používáme vysokorychlostní sledování váčků a záchranu chybějícího WASH komplexu v reálném čase tak, abychom otestovali efekt jeho ztráty na homeostázu endolysosomálního systému. Zjistili jsme, že v buňkách s geneticky vyřazenými podjednotkami WASH komplexu dochází ke vzniku velkých vakuol podobných lysosomům. Zároveň ale záchranné experimenty nepotvrdily přímou roli WASH komplexu na vakuolách během toho, kdy se vakuoly vytrácely. Souhrnně naše data naznačují, že tvorba vakuol v buňkách s vyřazeným WASH komplexem je spíše druhotný proces, který je na WASH komplexu závislý pouze nepřímo.
|
|
|
Role proteinu ARPC2 v rostlinné buňce
Šlajcherová, Kateřina ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Klíma, Petr (oponent)
Lokalizace proteinu ARPC2 v rostlinné buňce Kateřina Šlajcherová 1 Abstrakt Aktinový cytoskelet je všudypřítomný a plní mnohé nezastupitelné role. Na nukleaci aktinu se u rostlin vedle forminů podílí také ARP2/3 komplex (actin-related protein), složený ze sedmi podjednotek (ARP2, ARP3, ARPC1-C5) a aktivovaný proteinovým komplexem SCAR/WAVE. ARP2/3 komplex je vázán na membránu, vedle nukleace též větví existující mikrofilamenta a mutanti v ARP2/3 komplexu u většiny organismů vykazují vážné poruchy. Rostlinní mutanti mají však mírné fenotypy, např. mutant Arabidopsisi thaliana postrádající ARPC2 (dis2-1) má deformované trichomy a buňky listové epidermis, jeho viabilita však není zasažena. Cílem této práce bylo zmapovat lokalizaci proteinu ARPC2 v rostlinné buňce a detailněji prozkoumat roli ARP2/3 komplexu v morfogenezi rostlinné buňky. Tabáková podjednotka ARPC2 (NtARPC2) byla vizualizována pomocí fúzního proteinu i imunofluorescenčně pomocí protilátek v rostlinách Arabidopsis a byly provedeny experimenty s cílem kolokalizovat ji s aktinovým i mikrotubulárním cytoskeletem, s mitochondriemi a membránovými organelami. Vizualizace byly provedeny na konfokálním i TIRF mikroskopu. Bylo zjištěno, že protein GFP-NtARPC2 má v rostlině podobu motilních teček, jejichž pohyb, nikoli však existence, je závislá na...
|
|
|
Vliv Arp2/3 komplexu na strukturu vakuomu, cytoplasmatické proudění a pohyblivost diktyosomů.
Semerák, Matěj ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Eliášová, Kateřina (oponent)
Aktinová vlákna jsou v rostlinných buňkách nukleována dvojím způsobem: Zatímco růst jednotlivých mikrofilament nebo jejich svazků umožňují různé typy forminů, větvené sítě vznikají působením komplexu Arp2/3. Mutace v genech těchto nukleátorů vedou k rozličným fenotypovým projevům. Tato práce zkoumá především důsledky nefunkčnosti podjednotek Arp2/3 komplexu pro nitrobuněčnou pohyblivost (cytoplasmatické proudění, stop-and-go skoky cisteren Golgiho aparátu), neboť tato dosud nebyla nikým rozsáhleji studována, a snaží se též kvantifikovat již známý vliv mutací genů pro podjednotky ARP2 a ARPC5 na morfogenesi vakuomu. Pro porovnání bylo při měření cytoplasmatického proudění uskutečněno také několik experimentů s rostlinami mutantními v genu pro formin FH1. Pokusy byly prováděny s modelovou rostlinou Arabidopsis thaliana. Metodika zejména zahrnovala transformaci fluorescenčními markery pomocí Agrobacterium tumefaciens (případně použití fluorescenční barvy), mikroskopii (standardní i konfokální) a následné vyhodnocení získaných dat v počítači. Při studiu cytoplasmatického proudění bylo zkoumáno též působení cytoskeletální drogy latrunculinu B. Výstupy neprokázaly, že by se defekty Arp2/3 komplexu projevovaly na chování diktyosomů; také nevyvolávají žádné obecné změny v toku cytoplasmy. Předběžná data naznačují,...
|
|
|
Role komplexu ARP2/3 v rostlinné buňce
Schiebertová, Petra ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Martinec, Jan (oponent)
1 Abstrakt ARP2/3 proteinový komplex je komplex sedmi proteinů (ARP2, ARP3 a ARC1- ARPC5) s poměrně konzervovanou strukturou. ARP2/3 komplex rozvětvuje a nukleuje nová aktinová vlákna. Tato diplomová práce je zaměřena na studium role a důležitosti jednotlivých podjednotek komplexu ARP2/3 u rostlin. Jedním ze zásadních cílů práce je zjistit, zda komplex ARP2/3 může zachovávat alespoň částečně svou funkci, pokud jedna či více podjednotek není k dispozici. Dále zda jednotlivé podjednotky nehrají další, rostlinně-specifické role a zda jsou si podjednotky navzájem funkčně rovnocenné. Hlavním způsobem dosažení výše zmíněných cílů je získání a analýza single mutantů a vícečetných mutantů rostlin Arabidopsis thaliana v genech pro podjednotky ARP2/3 komplexu. Po porovnání fenotypů několika mutantních linií je zřejmé, že všechny podjednotky si funkčně rovnocenné nejsou. Nejsilnější fenotypový projev má většinou ztráta ARPC5 podjednotky. Naopak ztráta ARPC3 a ARPC2b podjednotky má pouze slabé fenotypové projevy. Protože některé fenotypy, jako např. fenotyp zkroucených trichomů, byl detekován jen v některých mutantních liniích, zatímco např. fenotyp rychlejší gravitropické reakce kořenů či fragmentace vakuolárního systému byl detekovatelný u všech analyzovaných mutantů, lze usoudit, že různé podjednotky se uplatňují v...
|
|
|
Analýza lokalizace endomembránových markerů v kortikální vrstvě rostlinných buněk a jejich interakce s komplexem Arp2/3
Jelínková, Barbora ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
ARP2/3 je evolučně konzervovaný heterohemptamerický proteinový komplex. Jeho hlavní aktivitou je nukleace větvených aktinových vláken za účelem remodelace membrán. ARP2/3 se účastní remodelace plazmatické membrány a tvorby cytoplazmatických výběžků sloužících k pohybu u živočišných buněk a améboidních prostist a účastní se exocytózy a endocytózy u živočichů a kvasinek. Cílem této práce bylo pokusit se najít souvislost komplexu ARP2/3 s regulací endomembránového systému u rostlin. Pomocí TIRF mikroskopie byla prozkoumána lokalizace komplexu ARP2/3 v kortikální vrstvě rostlinných buněk a porovnána s lokalizací endomembránových markerů ze skupiny Rab a exocytotickým markerem Exo84b. Podjednotky komplexu ARP2/3 lokalizovaly v blízkosti plazmatické membrány do dynamických teček nejvíce se podobajících lokalizaci Exo84b proteinu. Kolokalizační analýza ukázala malou míru kolokalizace signálu Exo84b a ARP2/3 a tento výsledek byl podpořen biochemickým přístupem koimunoprecipitace. Klíčová slova: ARP2/3, endomembránový systém, kortikální vrstva, RabA1g, RabC1, RabD2a, Exo84b,
|
|
|
Aktin a komplex Arp2/3 v jádře
Němcová, Barbora ; Bellinvia, Erica (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Aktinový cytoskelet je nezbytný pro řadu buněčných procesů, včetně determinace tvaru, vývoje a pohybu buněk, vnitrobuněčný pohyb, regulace genové exprese a reakce na biotický a abiotický stres. Jeho hlavními složkami je aktin a jemu příbuzné proteiny, které vytvářejí obsáhlou rodinu proteinů. Jsou to nejrozšířenější proteiny v živých organismech. Kromě základních funkcí v cytoplazmě má aktin roli také v jádře. Nedávné studie ukázaly, že je aktin aktivně přemisťován z cytoplazmy do jádra, kde reguluje transkripční aktivitu buňky, reguluje RNA polymerázy, podílí se na remodelaci chromatinu a na opravě poškozené DNA. Přítomnost typických aktinových filament v jádře nebyla přímo prokázána, jaderný aktin se ale vyskytuje v mnoha formách jako jsou aktinové tyčinky, krátké polymery aktinu, aktinové monomery nebo komplexy s profilinem či kofilinem. Kromě klasického aktinu většina eukaryotických buněk také obsahuje alespoň jedenáct proteinů podobných aktinu, tzv. ARP (actin related proteins). ARP vykazují značnou příbuznost s aktinem. Nedávné biochemické a genetické studie prokázaly, že proteiny z rodiny ARP mají konzervované role v cytoplazmě i v jádře; některé ARP fungují převážně nebo zcela v jádře. Tyto jaderné ARP jsou uznávány jako klíčové regulátory funkce genomu a ovlivňují nejen remodelaci...
|
|
|
Vliv indukovaného umlčování podjednotek ARP2/3 komplexu na strukturu rostlinných buněk
Fišerová, Kamila ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Oulehlová, Denisa (oponent)
Tato práce se věnuje ARP2/3 komplexu, de novo nukleátoru aktinového cytoskeletu. Tento vysoce konzervovaný komplex je složený ze sedmi podjednotek a reguluje větvení aktinových filament v konstantním úhlu 70o . ARP2/3 se prostřednictvím iniciace polymerace aktinu podílí na různých funkcích v buňkách rostlin a živočichů. Podílí se například na určení směru a rychlosti růstu buněk, pohybu vezikulů a organel v rámci buňky. Mutace jednotlivých podjednotek je pro živočišné buňky letální, v rostlinách však mají tito mutanti jen mírné projevy jako je například poškození trichomů nebo změny tvaru pokožkových buněk. Cílem předložené práce bylo studium funkce ARP2/3 komplexu metodou částečného umlčení podjednotek pomocí RNA interference. Konkrétně se jednalo o podjednotku ARPC1 u Arabidopsis thaliana a podjednotku ARPC2 studovanou na buněčném modelu tabákové linii BY-2. Experimentální práce zahrnovala tvorbu DNA konstruktů navozujících umlčení, transformaci rostlinného materiálu, analýzy míry umlčení a sledování fenotypu u vybraných linií. Přestože byly nalezeny linie se sníženou hladinou transkriptu dané podjednotky ARP2/3 komplexu, nebyly u těchto linií nalezeny žádné fenotypové změny. Klíčová slova - aktin, ARP2/3 komplex, indukované umlčování
|
|
|
Vliv Arp2/3 komplexu na strukturu vakuomu, cytoplasmatické proudění a pohyblivost diktyosomů.
Semerák, Matěj ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Eliášová, Kateřina (oponent)
Aktinová vlákna jsou v rostlinných buňkách nukleována dvojím způsobem: Zatímco růst jednotlivých mikrofilament nebo jejich svazků umožňují různé typy forminů, větvené sítě vznikají působením komplexu Arp2/3. Mutace v genech těchto nukleátorů vedou k rozličným fenotypovým projevům. Tato práce zkoumá především důsledky nefunkčnosti podjednotek Arp2/3 komplexu pro nitrobuněčnou pohyblivost (cytoplasmatické proudění, stop-and-go skoky cisteren Golgiho aparátu), neboť tato dosud nebyla nikým rozsáhleji studována, a snaží se též kvantifikovat již známý vliv mutací genů pro podjednotky ARP2 a ARPC5 na morfogenesi vakuomu. Pro porovnání bylo při měření cytoplasmatického proudění uskutečněno také několik experimentů s rostlinami mutantními v genu pro formin FH1. Pokusy byly prováděny s modelovou rostlinou Arabidopsis thaliana. Metodika zejména zahrnovala transformaci fluorescenčními markery pomocí Agrobacterium tumefaciens (případně použití fluorescenční barvy), mikroskopii (standardní i konfokální) a následné vyhodnocení získaných dat v počítači. Při studiu cytoplasmatického proudění bylo zkoumáno též působení cytoskeletální drogy latrunculinu B. Výstupy neprokázaly, že by se defekty Arp2/3 komplexu projevovaly na chování diktyosomů; také nevyvolávají žádné obecné změny v toku cytoplasmy. Předběžná data naznačují,...
|
host ::
RSS.