|
| |
|
|
The role of nuclear-encoded subunits of cytochrome c oxidase in mitochondrial metabolism
Čunátová, Kristýna
V mitochondriích, takzvaných 'buněčných elektrárnách', probíhá integrální metabolická dráha oxidační fosforylace, jež v buňkách zajišťuje produkci většiny energie. Savčí cytochrom c oxidáza, neboli cIV, je nezbytnou terminální oxidázou pro funkci systému oxidační fosforylace, ale také pro regulaci celého procesu k zajištění energie za daných podmínek. cIV je proteinový komplex sestavený z podjednotek kódovaných jaderným i mitochondriálním genomem, proto jeho biogeneze představuje komplikovaný proces vyžadující koordinaci mnoha dějů nezbytných k sestavení plně funkčního enzymu. Mimo to, sestavení cIV z jednotlivých isoforem jaderně- kódovaných podjednotek umožňuje funkční nastavení enzymu v závislosti na daných podmínkách. Navzdory dokladům o důležitosti správného sestavení cIV za fyziologických i patologických podmínek, úloha jaderně-kódovaných podjednotek není stále zcela objasněna. V této práci byly nejprve studovány isoformy podjednotky COX4, které vykazují expresi závislou na tkáni a koncentraci kyslíku. Pro tento účel byly využity HEK293 buněčné modely s výhradní expresí samotných isoforem COX4I1 nebo COX4I2. Zajímavým výsledkem bylo zjištění, že COX4I2 isozym vykazoval nižší afinitu ke kyslíku, což může hrát významnou roli v regulaci aktivity cIV za hypoxie a v mechanismu detekce koncentrace...
|
|
|
The role of nuclear-encoded subunits of cytochrome c oxidase in mitochondrial metabolism
Čunátová, Kristýna ; Pecina, Petr (vedoucí práce) ; Gahura, Ondřej (oponent) ; Ugalde, Cristina (oponent)
V mitochondriích, takzvaných 'buněčných elektrárnách', probíhá integrální metabolická dráha oxidační fosforylace, jež v buňkách zajišťuje produkci většiny energie. Savčí cytochrom c oxidáza, neboli cIV, je nezbytnou terminální oxidázou pro funkci systému oxidační fosforylace, ale také pro regulaci celého procesu k zajištění energie za daných podmínek. cIV je proteinový komplex sestavený z podjednotek kódovaných jaderným i mitochondriálním genomem, proto jeho biogeneze představuje komplikovaný proces vyžadující koordinaci mnoha dějů nezbytných k sestavení plně funkčního enzymu. Mimo to, sestavení cIV z jednotlivých isoforem jaderně- kódovaných podjednotek umožňuje funkční nastavení enzymu v závislosti na daných podmínkách. Navzdory dokladům o důležitosti správného sestavení cIV za fyziologických i patologických podmínek, úloha jaderně-kódovaných podjednotek není stále zcela objasněna. V této práci byly nejprve studovány isoformy podjednotky COX4, které vykazují expresi závislou na tkáni a koncentraci kyslíku. Pro tento účel byly využity HEK293 buněčné modely s výhradní expresí samotných isoforem COX4I1 nebo COX4I2. Zajímavým výsledkem bylo zjištění, že COX4I2 isozym vykazoval nižší afinitu ke kyslíku, což může hrát významnou roli v regulaci aktivity cIV za hypoxie a v mechanismu detekce koncentrace...
|
|
|
The role of tissue specific isoforms of subunit 4 in assembly and function of cytochrome c oxidase
Čunátová, Kristýna ; Pecina, Petr (vedoucí práce) ; Stibůrek, Lukáš (oponent)
Systém oxidační fosforylace (OXPHOS) je zodpovědný za produkci naprosté většiny ATP v savčích organismech. Tento proces, lokalizovaný ve vnitřní mitochondriální membráně, je mimo jiné regulován jaderně kódovanými podjednotkami cytochrom c oxidázy (COX), která je terminálním enzymem elektron transportního řetězce. Podjednotka Cox4 se účastní regulace OXPHOS systému a spolu s podjednotkou Cox1 utváří první intermediát v sestavování COX. Není-li tento intermediát správně sestaven, nedojde následně ke vložení Cox2 katalytické podjednotky a tím k maturaci katalyticky funkčního COX enzymu. Mimo to je Cox4 podjednotka přítomna ve dvou izoformách (Cox4i1, Cox4i2), které hypoteticky slouží k optimalizaci funkce respiračního řetězce během změn v zásobování tkání kyslíkem. Funkční dopad výměny izoforem nebyl nicméně doposud v savčích tkáních a buňkách podrobně prozkoumán. V rámci této práce byly pomocí CRISPR CAS9-10A párující nikázy připraveny jedinečné modely HEK293 buněk s úplnou absencí (knock-out, KO) podjednotky Cox4, a byly dále charakterizovány. Vyřazení funkce obou izoforem Cox4i1 a Cox4i2 (COX4i1/4i2 KO klony) vedlo ke generalizovanému snížení COX podjednotek spojenému s úplnou absencí sestavené COX. Množství detekovaných podjednotek komplexu I, stejně jako obsah sestaveného komplexu I, byly sníženy...
|
|
|
Regulation and Disorders of Mammalian Cytochrome c Oxidase
Kovářová, Nikola ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Stibůrek, Lukáš (oponent) ; Kalous, Martin (oponent)
Cytochrom c oxidáza (COX) je koncovým enzymovým komplexem dýchacího řetězce a vyskytuje se ve vnitřní mitochondriální membráně jako monomer, dimer a ve formě respiračních superkomplexů. Asemblační proces COX je komplikovaný, vysoce regulovaný a závisí na mnoha pomocných proteinech. Mutace COX podjednotek, kódovaných mitochondriální nebo jadernou DNA, nebo mutace v genech pro COX asemblační proteiny jsou častopu příčinou závažných mitochondriálních onemocnění. SURF1 protein je zapojen do počátečních fází tvorby COX, ale jeho přesná funkce není objasněna. Mutace lidského SURF1 genu vedou k těžkému defektu COX a fatálnímu neurodegenerativnímu onemocnění, Leigh syndromu. Knockout SURF1 genu u myši způsobuje také izolovaný COX defekt, ale méně výrazný a bez postižení CNS. Cílem práce byla detailní analýza narušené COX biogeneze vyvolané mutací nebo knockoutem SURF1 genu, od tvorby COX monomeru a vestavění COX do superkomplexů až po ovlivnění ostatních OXPHOS komplexů izolovaným defektem COX. Mutace SURF1 genu ve fibroblastech pacientů vedly k výrazné akumulaci asemblačního intermediátu COX a defektu tvorby funkčního COX monomeru, který se preferenčně vázal do I-III2-IV1 superkomplexu. COX deficience následně vedla ke zvýšení obsahu OXPHOS komplexů I, III a V. U SURF1-/- myší byl COX defekt výrazně...
|
|
|
The role of tissue specific isoforms of subunit 4 in assembly and function of cytochrome c oxidase
Čunátová, Kristýna ; Pecina, Petr (vedoucí práce) ; Stibůrek, Lukáš (oponent)
Systém oxidační fosforylace (OXPHOS) je zodpovědný za produkci naprosté většiny ATP v savčích organismech. Tento proces, lokalizovaný ve vnitřní mitochondriální membráně, je mimo jiné regulován jaderně kódovanými podjednotkami cytochrom c oxidázy (COX), která je terminálním enzymem elektron transportního řetězce. Podjednotka Cox4 se účastní regulace OXPHOS systému a spolu s podjednotkou Cox1 utváří první intermediát v sestavování COX. Není-li tento intermediát správně sestaven, nedojde následně ke vložení Cox2 katalytické podjednotky a tím k maturaci katalyticky funkčního COX enzymu. Mimo to je Cox4 podjednotka přítomna ve dvou izoformách (Cox4i1, Cox4i2), které hypoteticky slouží k optimalizaci funkce respiračního řetězce během změn v zásobování tkání kyslíkem. Funkční dopad výměny izoforem nebyl nicméně doposud v savčích tkáních a buňkách podrobně prozkoumán. V rámci této práce byly pomocí CRISPR CAS9-10A párující nikázy připraveny jedinečné modely HEK293 buněk s úplnou absencí (knock-out, KO) podjednotky Cox4, a byly dále charakterizovány. Vyřazení funkce obou izoforem Cox4i1 a Cox4i2 (COX4i1/4i2 KO klony) vedlo ke generalizovanému snížení COX podjednotek spojenému s úplnou absencí sestavené COX. Množství detekovaných podjednotek komplexu I, stejně jako obsah sestaveného komplexu I, byly sníženy...
|
|
|
Regulation and Disorders of Mammalian Cytochrome c Oxidase
Kovářová, Nikola ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Stibůrek, Lukáš (oponent) ; Kalous, Martin (oponent)
Cytochrom c oxidáza (COX) je koncovým enzymovým komplexem dýchacího řetězce a vyskytuje se ve vnitřní mitochondriální membráně jako monomer, dimer a ve formě respiračních superkomplexů. Asemblační proces COX je komplikovaný, vysoce regulovaný a závisí na mnoha pomocných proteinech. Mutace COX podjednotek, kódovaných mitochondriální nebo jadernou DNA, nebo mutace v genech pro COX asemblační proteiny jsou častopu příčinou závažných mitochondriálních onemocnění. SURF1 protein je zapojen do počátečních fází tvorby COX, ale jeho přesná funkce není objasněna. Mutace lidského SURF1 genu vedou k těžkému defektu COX a fatálnímu neurodegenerativnímu onemocnění, Leigh syndromu. Knockout SURF1 genu u myši způsobuje také izolovaný COX defekt, ale méně výrazný a bez postižení CNS. Cílem práce byla detailní analýza narušené COX biogeneze vyvolané mutací nebo knockoutem SURF1 genu, od tvorby COX monomeru a vestavění COX do superkomplexů až po ovlivnění ostatních OXPHOS komplexů izolovaným defektem COX. Mutace SURF1 genu ve fibroblastech pacientů vedly k výrazné akumulaci asemblačního intermediátu COX a defektu tvorby funkčního COX monomeru, který se preferenčně vázal do I-III2-IV1 superkomplexu. COX deficience následně vedla ke zvýšení obsahu OXPHOS komplexů I, III a V. U SURF1-/- myší byl COX defekt výrazně...
|
|
|
Exprese vybraných defektů oxidativní fosforylace na úrovni kultivovaných fibroblastů.
Marková, Michaela ; Hansíková, Hana (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
AAbbssttrraakktt:: Savčí organismus je zcela závislý na produkci ATP systémem oxidativní fosforylace (OXPHOS) na vnitřní mitochondriální membráně. OXPHOS se skládá z komplexů I-IV dýchacího řetězce, ATP syntázy a součástí jsou také 2 elektronové přenašeče cytochrom c a koenzym Q. Poruchy mitochondriálního energetického metabolismu způsobené defekty OXPHOS jsou charakteristické extrémní heterogenitou klinických příznaků, variabilitou postižených tkání a také tíží defektu na úrovni jednotlivé tkáně. Ne vždy jsou poruchy jasně vyjádřeny na úrovni dostupných tkání či nejsnáze dosažitelných kultivovaných fibroblastů a/nebo zatím dostupnými metodami nejsme schopni tyto defekty na úrovni fibroblastů zachytit. Cílem diplomové práce bylo pomocí biochemických metod, zejména vysoce citlivé polarografie, identifikovat poruchy OXPHOS na úrovni kultivovaných fibroblastů a charakterizovat jejich funkční dopad na mitochondriální energetický metabolismus jako celek. Biologickým materiálem bylo 10 linií kultivovaných kožních fibroblastů od pacientů s izolovanými (SURF1, SCO2, ND1, ND5) nebo kombinovanými poruchami komplexů OXPHOS, jejichž biochemický defekt byl potvrzen ve svalové tkáni a také od 14 pacientů s mitochondriální dysfunkcí sekundárního charakteru (8 pacientů s Huntingtonovou chorobou, 6 pacientů s poruchou...
|
host ::
RSS.