|
| |
|
|
Barley Proteomic Studies Related to Beer Production
Benkovská, Dagmar ; Márová, Ivana (referee) ; Ehrenbergerová, Jaroslava (referee) ; Zdráhal, Zbyněk (referee) ; Bobáľová, Janette (advisor)
Tato práce se zabývá proteomickými studiemi ječmene v souvislosti s výrobou piva. Ječmen patří mezi nejvýznamnější plodiny na světě a je využíván hlavně pro sladovnické účely, nejčastěji pro pivovarnictví. Studium proteinů ječmene během sladování a výroby piva poskytuje informace o změnách v proteinovém složení nebo jejich posttranslačních modifikacích. Jelikož jsou proteiny v ječmeni a jejich změny zásadní pro kvalitu sladu a piva, proteomické studie ječmene mají potenciál pro zlepšení procesu sladování a pivovarnictví. Hlavním cílem této práce je studium ve vodě rozpustných proteinů ječmene a jejich změn, ke kterým dochází během sladování a výroby piva. Rozdíly v proteinovém složení byly sledovány pomocí gelové elektroforézy, kapalinové chromatografie na reverzní fázi, gelové chromatografie a MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie. Během sladování se vlivem klíčení zrna zvyšuje množství některých proteinů a také jsou tvořeny nové proteiny. V průběhu vaření piva se naopak v důsledku vysoké teploty a enzymatické aktivity proteáz mnoho proteinů rozkládá. Těmto drsným podmínkám odolají jen některé proteiny, které přechází až do piva a mohou ovlivnit jeho kvalitu. Dále byly zkoumány různé odrůdy ječmene a jejich rozdíly. Byly porovnány odrůdy povolené pro výrobu certifikovaného Českého piva s jednou osvědčenou sladovnickou odrůdou a jednou nesladovnickou odrůdou ječmene. Kromě toho byly studovány v alkoholu rozpustné proteiny ječmene a jejich změny v průběhu sladování. Zvláštní pozornost byla věnována vybrané skupině posttranslačních modifikací proteinů: glykosylacím. Neenzymaticky glykosylované proteiny ječmene (neboli glykované proteiny) jsou tvořeny v průběhu sladování kvůli přítomnosti velkého množství glukózy uvolněné z rozkladu škrobu. Glykované proteiny ovlivňují stabilitu proteinů a kvalitu piva, obzvlášť pěnotvorný účinek. Enzymatické N-glykosylace představují nejčastěji studované posttranslační modifikace u rostlin, protože glykoproteiny hrají klíčovou roli v různých biologických funkcích. Glykoproteiny jsou často přítomny v malém množství, a proto je pro jejich analýzu potřebné obohacení glykoproteinů z komplexní směsi. Pro studium glykoproteinů byla využita afinitní chromatografie s lektinem concanavalin A. Kromě toho byla také optimalizována analýza sacharidové části glykoproteinů. Tato disertační práce přináší důležité informace o proteinech ječmene, jejich změnách a analýze, které budou užitečné pro další studium.
|
|
|
Characterization of Rhodosporidium toruloides proteome using LC-MS/MS
Bruštík, David ; Szotkowski, Martin (referee) ; Zdráhal, Zbyněk (advisor)
Characterization of differentially regulated proteins is crucial for the identification of metabolic pathways and their understanding in connection with the creation of important products of a selected strain of yeast. This diploma thesis focuses on the proteome analysis of the Rhodosporidium toruloides cultivated under different conditions. The metabolism of these yeasts with the characteristics of important metabolites is described in the theoretical part. The next part of the thesis is focused on proteomic approaches and bottom-up proteomics from the sample preparation to mass spectrometry analysis. The experimental part deals with the cultivation of yeast at different C/N ratios, next the isolation and determination of proteins using the FASP method, which includes proteolytic cleavage by trypsin, LC-MS/MS analysis and the database search.
|
|
|
Proteomic analysis of posttranslation modifications in breast cancer cell line profiles
Predná, Nikola ; Laštovičková,, Markéta (referee) ; Strouhalová,, Dana (advisor)
Estrogenové a progesteronové receptory, stejně jako HER2 protein, jsou v současnosti klinicky nejužitečnějšími metabolickými markery u karcinomu prsu. Tyto markery umožňují určit typ nádoru a nejlepší možnosti jeho léčby. Jeden z nejagresivnějších typů tohoto onemocnění, triple-negative breast cancer (TNBC), však tyto klinicky stanovené biomarkery postrádá. To znamená, že hormonální terapie nebo cílené léky nepřicházejí v úvahu, takže je na výběr méně možností léčby. Aby bylo možné vyvinout nové léky na míru, je zásadní pochopení molekulárního základu onemocnění. V poslední době se mnoho studií zaměřuje na hledání biomarkerů na úrovni proteinů pomocí proteomiky. Proteiny, zejména jejich post-translační modifikace (PTM), jsou jádrem mnoha buněčných událostí a jejich odhalení může pomoci při pochopení mechanismů rakoviny prsu. Pro objevení molekulárních rysů TNBC, je cílem této studie porovnat proteomická data neléčených rakovinných buněčných linií s buňkami, které podstoupily retinoidní terapii. Důraz bude kladen na PTM, zejména glykosylaci a fosforylaci, Vimentinu a CD44, které byly navrženy jako potenciální biomarkery TNBC v předchozích studiích. Proteinová separace bude provedena pomocí 1D a 2D gelové elektroforézy nebo pomocí SEC-HPLC. Vzorky budou také podrobeny enzymatickému štěpení před identifikací pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie. V případě fosfoproteinového selektivního záchytu bude obohacení provedeno afinitní chromatografií s použitím hrotů pro obohacení fosfopeptidu TiO2 (TopTip). Glykosylované proteiny budou obohaceny pomocí WGA lektinové afinitní chromatografie. Proteiny s významnými rozdíly v PTM mezi ošetřenými a neošetřenými buňkami budou blíže hodnoceny pomocí proteinových databází (MASCOT, STRING a další). Data získaná ze studie budou případně použita k navržení potenciálních biomarkerů pro TNBC.
|
|
|
Development of workflow for quality control of mass spectrometry data in KNIME environment
Schneiderová, Anna ; Zezula, Nikodém (referee) ; Potěšil,, David (advisor)
Proteomic experiment using liquid chromatography and mass spectrometry is a complex technique with multiple variables that can affect the quality of output data. Data quality control and instrument status monitoring are therefore essential for high quality data acquisition. Designed workflow, implemented within the KNIME environment, allows systematic and automatic data quality control. The workflow allows to obtain and record selected quality control metrics which could be used to ascertain data variability and prevent technical problems.
|
|
|
Development of components for processing and visualization of proteomic data in KNIME environment
Schneiderová, Anna ; Tauš, Petr (referee) ; Mgr. David Potěšil, Ph.D (advisor)
Proteomics investigates the structure and function of proteins. The proteomic data processing involves several sequential steps, from data transformation and normalization to statistical data evaluation. An integral part of processing proteomic data is also their visualization, which is key for example in the control of input data quality and assessment of statistical evaluation outputs. In the Zbyněk Zdráhal Research Group, a software container is used with KNIME application for reproducible processing of proteomic data. As a part of the bachelor’s thesis, a request survey for new components for KNIME application was carried out. An interactive Volcano plot was chosen for implementation from the proposed components. Python programming language using Dash library was used for implementation. The application can be run independently or as a component of the KNIME environment for working with data from KNIME workflows. The interactive Volcano plot application makes it easy to identify and filter proteomic data.
|
|
|
Proteomic approach for the study of cancer cell line profiles.
Predná, Nikola ; Langová, Denisa (referee) ; Strouhalová,, Dana (advisor)
Triple-negativní karcinom prsu (TNBC), velice agresivní podtyp rakoviny prsu, je známý svou nepříznivou prognózou a omezenými možnostmi léčby. V tuto chvíli je chemoterapie považována za hlavní způsob léčby. Za účelem vyvinutí nových účinných léčiv je snaha pochopit molekulární základ této nemoci. V důsledku toho bylo již několik potenciálně aktivních látek pro tento konkrétní typ rakoviny prsu podrobeno výzkumu. V poslední době se mnoho studií zabývající touto záležitostí provádí za použití proteomiky jakožto prostředku ke studiu proteomů rakovinných buněk. Rakovinové buňky obsahují klíčové rozdíly v proteinech, které regulují mechanismy buňky. Mapování těchto mechanismů může nakonec umožnit diagnostikovat stav organismu. Tato práce se zaměřuje na proteomické studium buněk TNBC a porovnává neošetřené buňky s buňkami, které byly podrobeny léčbě retinoidy. Separace proteinů a peptidů byla úspěšně provedena elektroforézou na 1D a 2D gelu. Kromě toho byly vzorky podrobeny enzymatickému štěpení vybraných proteinů, které byly poté identifikovány pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF (MS). Proteiny, které se podílejí na procesu epiteliálně-mezenchymálního přechodu (EMT), byly poté kvantifikovány a porovnány mezi vzorky.
|
|
|
Proteomic architecture of sperm-egg interactions
Otčenášková, Tereza ; Stopka, Pavel (advisor) ; Petr, Jaroslav (referee) ; Vrbacký, Marek (referee)
Recent advances in proteomic methods provide new insights for biological research including the field of reproductive biology. Determination of the proteomic basis of spermatozoa is pivotal for understanding the complex process of gamete interactions during fertilization such as acrosome reaction. Great differences imposed by postcopulatory sexual selection and phylogeny can be observed regarding the size, shape, and molecular composition of sperm across animal taxa. The first objective of this doctoral thesis is to characterize the protein contents of the acrosome to ascertain its further functional significance in sperm-egg interaction. Also, we aim to investigate the potential relationships between sperm protein composition and sperm morphology diversification, risk of sperm competition, and species phylogenetic background. Wild-caught males from natural populations of species of Mus musculus musculus, Apodemus flavicollis, Microtus arvalis (order Rodentia), Acrocephalus palustris, Chloris chloris, Phylloscopus collybita, Cinclus cinclus, Hirundo rustica, and Taeniopygia guttata from a captive population (order Passeriformes) were subject to the analyses. Nano-liquid chromatography with tandem mass spectrometry was applied as the main methodological approach in this thesis. Our data implicate...
|
|
|
Intermediate filament proteins of Preaxostyla flagellates
Švagr, Ezra ; Hampl, Vladimír (advisor) ; Varga, Vladimír (referee)
5 Abstract Monocercomonoides exilis and Paratrimastix pyriformis are protists from within the group Preaxostyla (Metamonada), they possess an excavate morphology that is presumed to be an ancestral cytoskeletal organisation of eukaryotic cells. A significant part of eukaryotic but specifically excavate morphology is fibers composed of unidentified proteins. The hypothesis on which this thesis builds upon is that these fibers are composed of Intermediate Filament proteins (IF proteins). IF proteins are a polyphyletic group of proteins involved in the assembly of mechano-elastically important fibers in eukaryotes. The most widespread group of these proteins is a family called SF-assemblins, homologues of which were identified first in Chlamydomonas reinhardii, and giardins a protein family first discovered in Giardia intestinalis, which were also found to be related to this group. Nested into the bigger hypothesis is an idea, that SF-assemblins are present in M. exilis and P. pyriformis, further strengthening their position as a universally present eukaryotic feature. The goal of this work was to find support for the morphological hypothesis that LECA possessed an excavate morphology in protein composition of the cytoskeleton. Two approaches were employed. First, identifying proteins in cytoskeletal fraction...
|
|
|
Proteom rostlin v reakci na abiotický stres
Čotková, Veronika
Plants as a sessile organisms have evolved complex mechanisms to cope with unfavorable environmental conditions. This diploma thesis summarizes current state of knowledge and focuses on light, temperature and phytohormones in plant abiotic stress responses. The practical part is devoted to proteomics and completes and extends the project started during my Bachelor program. Transgenic Arabidopsis seedlings carrying inducible barley cytokinin oxidase/dehydrogenase (CaMV35S> GR> HvCKX2) were profiled to elucidate proteome-wide responses to down-regulation of cytokinin levels under heat stress at standard (80 umol.m-2.s-1) and low light intensity (20 umol.m-2.s-1). In total, 2-DE analysis and mass spectrometry analysis revealed 63 differentially abundant proteins involved in diverse metabolic processes. These data provide evidence of a link between temperature, light and cytokinin signaling in Arabidopsis and will be used in the modeling of cytokinin-light-temperature interactions.
|
guest ::
