|
|
Proteomická analýza organel parazitických protist
Jedelský, Petr ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Kolářová, Libuše (oponent) ; Půta, František (oponent)
Rozvoj technologií pro sekvencování DNA přinesl technologický zlom, díky němuž bylo možné provést analýzu kompletních genomů, včetně parazitických protist Trichomonas vaginalis a Giardia intestinalis , které jsou tradičně studovány nejen z důvodu jejich klinického významu, ale rovněž z evolučního úhlu pohledu pro jejich adaptaci na anaerobní způsob metabolismu. Samotné dokončení sekvencování genomu a anotace predikovaných proteinových sekvencí nepřineslo detailní vhled do fungování organel odvozených od mitochondrie, jimiž jsou v případě G. intestinalis mitosomy, které se nepodílejí na energetickém metabolismu, a v případě T. vaginalis hydrogenosomy, které produkují molekulární vodík a produkují ATP substrátovou fosforylací. Tradiční metody výzkumu těchto organel založené na frakcionaci pomocí ultracentrifugace v hustotním gradientu a následné biochemické a enzymologické analýzy byly doplněny o metody jedno a dvoudimenzionální elektroforézy s následnou identifikací proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie. V této práci byly použity metody...
|
|
|
Homology pyruvát:feredoxin oxidoreduktázy z hydrogenosomů Trichomonas vaginalis
Zedníková, Věra ; Hrdý, Ivan (vedoucí práce) ; Doležal, Pavel (oponent)
Oxidativní dekarboxylace pyruvátu je důležitá reakce v metabolismu organismů vedoucí ke konzervaci energie. Enzym katalyzující tuto reakci u některých anaerobních či mikroaerofilních eukaryotních a prokaryotních organismů se nazývá pyruvát:feredoxin oxidoreduktáza (PFO). PFO obsahuje železo-sirné skupiny a váže tiamin pyrofosfát (TPP). V reakci katalyzované pomocí PFO, která může být i reverzibilní, vznikají z pyruvátu a CoA produkty acetyl-CoA, CO2 a uvolňují se dva elektrony. Tyto elektrony předává PFO nízkomolekulárním proteinovým přenašečům. Ve většině případů jsou tyto přenašeče feredoxiny, popřípadě flavodoxiny jako je tomu u bakterií fixujících dusík. Jeden z organismů vlastnící PFO jsou trichomonády, většinou parazitičtí či endosymbiotičtí anaerobní prvoci. PFO trichomonád se nachází v hydrogenosomech, organelách mitochondriálního typu. A právě PFO je jeden z klíčových enzymů v metabolismu hydrogenosomů Trichomonas vaginalis, sexuálně přenosného parazita člověka. PFO T. vaginalis je velmi důležitý enzym i co se lékařského významu týče. PFO je dle všeobecně přijímaného konceptu jeden z klíčových enzymů vystupující při aktivaci antimikrobiálních léčiv proti trichomoniáze 5-nitroimidazolů, mezi které patři i metronidazol. V genomu T. vaginalis bylo identifikováno celkem sedm PFO genů, které...
|
|
|
Prokaryotic proteins of antioxidant defense in Trichomonas vaginalis hydrogenosomes
Smutná, Tamara
Parazitickí protisti s modifikovanou mitochondriou reprezentujú dôležitú a zaujímavú skupinu organizmov, a to nielen z pohľadu evolúcie eukaryotickej bunky, ale naviac predstavujú pôvodcov nebezpečných a rozšírených ochorení, a preto poznatky z oblasti ich biológie predstavujú doležitý nástroj k vývoju nových chemoterapeutík s antiparazitárnym účinkom. Vzhľadom na to, že tieto organizmy osídľujú telesné dutiny hostiteľského organizmu vyznačujúce sa nízkou koncentráciou kyslíka, nie je u nich prítomná typická mitochondria. Namiesto nej obsahujú redukované, mitochondriám príbuzné organely, v ktorých však stále prebiehajú mnohé fyziologicky dôležité procesy. Trichomonas vaginalis je anaerobný bičíkovec osídľujúci vaginálny epitel. Namiesto obvyklých mitochondrií obsahuje hydrogenozómy, organely príbuzné mitochondriám. Hydrogenozómy obsahujú metabolické dráhy generujúce ATP prostredníctvom substrátovej fosforylácie s využitím enzýmov citlivých k poškodeniu kyslíkom, ako sú pyruvát:feredoxín oxidoreduktáza a Fe-Fe hydrogenáza. Vzhľadom na to, že trichomonády nežijú v absolútne anaeróbnom prostredí, museli si vyvinúť komplexné stratégie ako čeliť kyslíku a reaktívnym formám kyslíka (ROS) produkovaným bunkami imunitného systému hostiteľa. Nedávne proteómové a genómové analýzy potvrdilli u T. vaginalis...
|
|
|
Prokaryotic proteins of antioxidant defense in Trichomonas vaginalis hydrogenosomes
Smutná, Tamara
Parazitickí protisti s modifikovanou mitochondriou reprezentujú dôležitú a zaujímavú skupinu organizmov, a to nielen z pohľadu evolúcie eukaryotickej bunky, ale naviac predstavujú pôvodcov nebezpečných a rozšírených ochorení, a preto poznatky z oblasti ich biológie predstavujú doležitý nástroj k vývoju nových chemoterapeutík s antiparazitárnym účinkom. Vzhľadom na to, že tieto organizmy osídľujú telesné dutiny hostiteľského organizmu vyznačujúce sa nízkou koncentráciou kyslíka, nie je u nich prítomná typická mitochondria. Namiesto nej obsahujú redukované, mitochondriám príbuzné organely, v ktorých však stále prebiehajú mnohé fyziologicky dôležité procesy. Trichomonas vaginalis je anaerobný bičíkovec osídľujúci vaginálny epitel. Namiesto obvyklých mitochondrií obsahuje hydrogenozómy, organely príbuzné mitochondriám. Hydrogenozómy obsahujú metabolické dráhy generujúce ATP prostredníctvom substrátovej fosforylácie s využitím enzýmov citlivých k poškodeniu kyslíkom, ako sú pyruvát:feredoxín oxidoreduktáza a Fe-Fe hydrogenáza. Vzhľadom na to, že trichomonády nežijú v absolútne anaeróbnom prostredí, museli si vyvinúť komplexné stratégie ako čeliť kyslíku a reaktívnym formám kyslíka (ROS) produkovaným bunkami imunitného systému hostiteľa. Nedávne proteómové a genómové analýzy potvrdilli u T. vaginalis...
|
|
|
Proteomická analýza organel parazitických protist
Jedelský, Petr ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Kolářová, Libuše (oponent) ; Půta, František (oponent)
Rozvoj technologií pro sekvencování DNA přinesl technologický zlom, díky němuž bylo možné provést analýzu kompletních genomů, včetně parazitických protist Trichomonas vaginalis a Giardia intestinalis , které jsou tradičně studovány nejen z důvodu jejich klinického významu, ale rovněž z evolučního úhlu pohledu pro jejich adaptaci na anaerobní způsob metabolismu. Samotné dokončení sekvencování genomu a anotace predikovaných proteinových sekvencí nepřineslo detailní vhled do fungování organel odvozených od mitochondrie, jimiž jsou v případě G. intestinalis mitosomy, které se nepodílejí na energetickém metabolismu, a v případě T. vaginalis hydrogenosomy, které produkují molekulární vodík a produkují ATP substrátovou fosforylací. Tradiční metody výzkumu těchto organel založené na frakcionaci pomocí ultracentrifugace v hustotním gradientu a následné biochemické a enzymologické analýzy byly doplněny o metody jedno a dvoudimenzionální elektroforézy s následnou identifikací proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie. V této práci byly použity metody...
|
|
|
Prokaryotic proteins of antioxidant defense in Trichomonas vaginalis hydrogenosomes
Smutná, Tamara ; Hrdý, Ivan (vedoucí práce) ; Horváth, Anton (oponent) ; Kopáček, Petr (oponent)
Parazitickí protisti s modifikovanou mitochondriou reprezentujú dôležitú a zaujímavú skupinu organizmov, a to nielen z pohľadu evolúcie eukaryotickej bunky, ale naviac predstavujú pôvodcov nebezpečných a rozšírených ochorení, a preto poznatky z oblasti ich biológie predstavujú doležitý nástroj k vývoju nových chemoterapeutík s antiparazitárnym účinkom. Vzhľadom na to, že tieto organizmy osídľujú telesné dutiny hostiteľského organizmu vyznačujúce sa nízkou koncentráciou kyslíka, nie je u nich prítomná typická mitochondria. Namiesto nej obsahujú redukované, mitochondriám príbuzné organely, v ktorých však stále prebiehajú mnohé fyziologicky dôležité procesy. Trichomonas vaginalis je anaerobný bičíkovec osídľujúci vaginálny epitel. Namiesto obvyklých mitochondrií obsahuje hydrogenozómy, organely príbuzné mitochondriám. Hydrogenozómy obsahujú metabolické dráhy generujúce ATP prostredníctvom substrátovej fosforylácie s využitím enzýmov citlivých k poškodeniu kyslíkom, ako sú pyruvát:feredoxín oxidoreduktáza a Fe-Fe hydrogenáza. Vzhľadom na to, že trichomonády nežijú v absolútne anaeróbnom prostredí, museli si vyvinúť komplexné stratégie ako čeliť kyslíku a reaktívnym formám kyslíka (ROS) produkovaným bunkami imunitného systému hostiteľa. Nedávne proteómové a genómové analýzy potvrdilli u T. vaginalis...
|
|
|
Cytosolická hydrogenáza prvoka Trichomonas vaginalis
Dohnálková, Alena ; Hrdý, Ivan (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Trichomonas vaginalis je bičíkatý mikroaerofilní prvok ze skupiny Excavata způsobující trichomoniázu, nejčastější nevirové sexuálně přenosné onemocnění na světě. Tato práce se zabývá studiem hydrogenáz, enzymů katalyzujících reverzibilní přeměnu protonů a elektronů na molekulární vodík. U T. vaginalis byly zatím hydrogenázy identifikovány pouze v hydrogenosomu, modifikované anaerobní mitochondrii podílející se na energetickém metabolismu. Nám se podařilo prokázat přítomnost tohoto enzymu také v cytosolu trichomonády. V genomu jsme mezi několika paralogy vytipovali gen pro předpokládanou cytosolickou hydrogenázu (C-Hyd) a overexprimovaný protein C-Hyd jsme posléze skutečně lokalizovali v cytosolu T. vaginalis. Na základě měření hydrogenázových aktivit v různých buněčných kompartmentech a frakcích získaných pomocí afinitiní chromatografie jsme dokázali, že protein C-Hyd má hydrogenázovou aktivitu a jedná se tedy o funkční hydrogenázu. Identifikace hydrogenázy v cytoplasmě T. vaginalis mění zažité představy o metabolismu trichomonády a otevírá dveře pro bádání nad dosud neprozkoumanými metabolickými možnostmi tohoto parazita.
|
|
|
Mitochondrie anaerobních prvoků
Stoklasa, Michal ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Rada, Petr (oponent)
Mitochondrie jsou organely endosymbiotického původu, tvořící energetické centrum eukaryotické buňky. Vzniká zde adenosintrifosfát (ATP), který je využíván jako zdroj energie pro většinu metabolických reakcí, probíhajících v buňce. Kromě toho se mitochondrie podílí na programované buněčné smrti (apoptóze) a probíhá zde β-oxidace mastných kyselin a syntéza Fe-S center, hemu a steroidů. Při adaptaci na prostředí s nedostatkem kyslíku došlo u některých parazitických (Giardia intestinalis, Entamoeba histolytica) nebo volně žijících prvoků (Sawyeria marylandensis, Mastigamoeba balamuthi) k redukci většiny mitochondriálních funkcí. Cílem této bakalářské práce je shrnout poznatky o těchto redukovaných mitochondriálních organelách anaerobních prvoků a popsat jejich konkrétní metabolismus. Klíčová slova: mitochondrie, hydrogenosom, mitosom
|
|
|
Reductive Evolution of Mitochondria - Related Organelles in Anaerobic Protist
Rada, Petr ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Embley, Martin (oponent) ; Eliáš, Marek (oponent)
Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta Katedra Parazitologie Doktorský studijní program: Parazitologie Abstrakt k disertační práci Reduktivní Evoluce Organel Mitochondriálního Původu u Anaerobních Protist Petr Rada Školitel: RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Školitel-konzultant: Doc. RNDr. Ivan Hrdý, Ph.D. Praha, 2011 ABSTRAKT Trichomonas vaginalis a Giardia intestinalis patří mezi parazitacká protista skupiny Excavata. Oba prvoci obsahují anaerobní formy mitochondrie, které se nazývají hydrogenosomy (Trichomonas) a mitosomy (Giardia). Hydrogenosomy produkují vodík a ATP substrátovou fosforylací. Mitosomy představují vysoce redukovanou formu mitochondrie, nepodílejí se na energetickém metabolismu buňky a neprodukují ani ATP. Během vývoje hydrogenosomu a mitosomu došlo k přenosu genetické informace do jádra hostitelské buňky a vzniku specializovaných transportérů, které zajišťovaly přenos metabolitů, iontů a transport proteinů kódovaných jádrem zpět do organel. Do dnešní doby máme pouze velmi omezené znalosti o proteinech a mechanismech, které se podílejí na biogenezi a transportu metabolitů a proteinů přes membrány obou typů organel. Dosavadní znalosti o proteomech mitosomů pocházejí většinou z analýz genomů vybraných protist a z ověřených mitosomálních lokalizací vytipovaných proteinů. Rozhodli jsme se...
|
|
|
Homology pyruvát:feredoxin oxidoreduktázy z hydrogenosomů Trichomonas vaginalis
Zedníková, Věra ; Hrdý, Ivan (vedoucí práce) ; Doležal, Pavel (oponent)
Oxidativní dekarboxylace pyruvátu je důležitá reakce v metabolismu organismů vedoucí ke konzervaci energie. Enzym katalyzující tuto reakci u některých anaerobních či mikroaerofilních eukaryotních a prokaryotních organismů se nazývá pyruvát:feredoxin oxidoreduktáza (PFO). PFO obsahuje železo-sirné skupiny a váže tiamin pyrofosfát (TPP). V reakci katalyzované pomocí PFO, která může být i reverzibilní, vznikají z pyruvátu a CoA produkty acetyl-CoA, CO2 a uvolňují se dva elektrony. Tyto elektrony předává PFO nízkomolekulárním proteinovým přenašečům. Ve většině případů jsou tyto přenašeče feredoxiny, popřípadě flavodoxiny jako je tomu u bakterií fixujících dusík. Jeden z organismů vlastnící PFO jsou trichomonády, většinou parazitičtí či endosymbiotičtí anaerobní prvoci. PFO trichomonád se nachází v hydrogenosomech, organelách mitochondriálního typu. A právě PFO je jeden z klíčových enzymů v metabolismu hydrogenosomů Trichomonas vaginalis, sexuálně přenosného parazita člověka. PFO T. vaginalis je velmi důležitý enzym i co se lékařského významu týče. PFO je dle všeobecně přijímaného konceptu jeden z klíčových enzymů vystupující při aktivaci antimikrobiálních léčiv proti trichomoniáze 5-nitroimidazolů, mezi které patři i metronidazol. V genomu T. vaginalis bylo identifikováno celkem sedm PFO genů, které...
|
host ::
RSS.