|
|
Functional characterization of plant EXO70 exocyst subunit isoforms and their membrane targeting mechanisms
Sekereš, Juraj ; Potocký, Martin (vedoucí práce) ; Jaillais, Yvon (oponent) ; Ischebeck, Till (oponent)
Souhrn Váčkový poutací komplex exocyst patří mezi hlavní regulátory buněčné polarity eukaryot. Tento proteinový komplex propojuje sekretorické váčky s plazmatickou membránou a reguluje vznik cis SNARE komplexu, jehož formování pohání fúzi membrány váčku s cílovou membránou. Výzkum funkce komplexu exocyst u kvasinkových a savčích buněk ukázal, že dvě z jeho osmi podjednotek, SEC3 a EXO70, poutají komplex k plazmatické membráně díky přímým interakcím se specifickými proteiny a membránovými fosfolipidy. Podjednotka exocystu EXO70 je v genomech krytosemenných rostlin kódována velkým počtem paralogů, v případě modelových rostlin huseníčku a tabáku se jedná o více než 20 genů. Rozdílné izoformy EXO70 pravděpodobně tvoří součást funkčně odlišných typů komplexu exocyst a regulují jejich zacílení do rozličných membránových domén, jelikož specifické interakce periferních membránových proteinů s různými fosfolipidy obecně přispívají k nasměrování proteinů do cílových organel a membránových domén. Tato práce se zaměřuje na funkci specifických interakcí proteinů a lipidů v rámci regulace buněčné polarity u rostlin a přispívá k objasnění rozmanitosti izoforem podjednotky exocystu EXO70 v rostlinných buňkách. Úvodní přehledné články přinášejí recentní shrnutí souhry proteinů a lipidů v ustálení membránových domén...
|
|
|
The role of cell polarity signaling in the plasticity of cancer cell invasiveness
Gandalovičová, Aneta ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Výzkum rakoviny se v posledních letech zaměřil na vznik sekundárních nádorů, tj. metastáz, které jsou přímým důsledkem schopnosti nádorových buněk opustit primární nádor a invadovat do okolní tkáně. Rakovinové buňky migrují především dvěma rozdílnými mechanismy- améboidním a mezenchymálním. Zatímco mezenchymální způsob migrace lze popsat jako "cestu vytvářející", améboidní připomíná spíš "cestu hledající" migraci. Oba typy invazivity jsou regulovány odlišnými signálními dráhami, které úzce souvisí s buněčnou polaritou a přestavbou cytoskeletu. Za polaritu buňky jsou zodpovědné nejen polarizační komplexy Par, Scribble a Crumbs, ale také fosfoinositidy a Rho GTPázy Rac, Rho a Cdc42, které navíc řídí dynamiku cytoskeletu. Vzájemnou souhrou regulují buněčnou motilitu. Není proto překvapením, že jejich deregulace často vede ke karcinogenezi. Dokonalejší prozkoumání signálních drah vedoucích k buněčné invasivitě je nutným krokem k porozumění komplexního problému vzniku metastáz. Klíčová slova: invazivita, améboidní, mezenchymální, buněčná polarita, motilita, Rho GTPázy, polarizační komplexy
|
|
|
Conventional and Novel Functions of the Exocyst Complex in Plants
Kulich, Ivan ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
Exocyst je oktamerický proteínový komplex, konzervovaný naprieč ríšou Eukaryota. Jeho úloha, pôvodne popísaná u kvasiniek, spočíva v pútaní sekretorických váčkov k plazmatickej membráne pred samotným splynutím dvoch membrán. Podjednotky exocystu SEC3 a EXO70 sú považované za tie, ktoré určujú miesto pútania váčku k plazmatickej membráne. Zatiaľ čo genóm kvasinky obsahuje jedinú podjednotku EXO70, u suchozemských rastlín ich nájdeme desiatky (23 u Arabidopsis). Táto práca sa zaoberá úlohou komplexu exocyst v rastlinnej bunke. Jej prvá časť dokladá, že exocyst sa významne podieľa na sekrécii komponentov bunkovej steny, obzvlášť pektínov, ale aj pri hrubnutí bunkovej steny vyvolanom interakciou s patogénom. Ďalšia časť odhaľuje novú, nekonvenčnú úlohu podjednotky EXO70B1 (a na nej založenom subkoplexu) pri autofagickom transporte do vakuoly a vyvoláva tak mnoho otáznikov nad rastlinnou sekretorickou dráhou a jej špecifikami.
|
|
|
Mechanisms of establishment and maintenance of PIN polarity in Arabidopsis
Glanc, Matouš ; Friml, Jiří (vedoucí práce) ; Grebe, Markus (oponent) ; Luschnig, Christian (oponent)
Buněčná polarita představuje v biologii rostlin klíčový koncept. Subcelulární lokalizace auxinových přenašečů rodiny Pin-formed (PIN) v kořeni "#$%&'()*&* je výrazně asymetrická, což činí z PIN proteinů důležitý model studia mechanismů regulujících buněčnou polaritu. I přes její význam pro rostlinný vývoj a dvě dekády usilovného výzkumu toho o molekulárním principu polarity PIN proteinů víme stále velmi málo. V této práci jsem se za využití pokročilých transgenních a fluorescenčně- mikroskopických přístupů zaměřil na studium několika aspektů regulace polarity PIN proteinů. Podílel jsem se na zavedení nového genetického nástroje pro inhibici endocytózy, který se ukázal velmi užitečným pro studium role endocytózy nejen v regulaci polarity PINů. Ukázal jsem, že apikální polarita proteinu PIN2 musí být po rozdělění buněk znovu ustavena a že tento proces závisí na endocytóze, sekreci nově syntetizovných proteinů a funkci WAG1 a příbuzných proteinových kináz; nikoli však na transcytóze, mezibuněčné signalizaci či neporušeném cytoskeletu. Nakonec jsem popsal dosud neznámou roli proteinů MAB4/MEL v regulaci polarity PINů, která spočívá ve schopnosti proteinů MAB4/MEL omezit laterální difuzi PIN proteinů v plazmatické membráně a tím přispět k udržení jejich polární lokalizace. Mé výsledky, kromě přispění k...
|
|
|
Mechanisms of establishment and maintenance of PIN polarity in Arabidopsis
Glanc, Matouš ; Friml, Jiří (vedoucí práce) ; Grebe, Markus (oponent) ; Luschnig, Christian (oponent)
Buněčná polarita představuje v biologii rostlin klíčový koncept. Subcelulární lokalizace auxinových přenašečů rodiny Pin-formed (PIN) v kořeni "#$%&'()*&* je výrazně asymetrická, což činí z PIN proteinů důležitý model studia mechanismů regulujících buněčnou polaritu. I přes její význam pro rostlinný vývoj a dvě dekády usilovného výzkumu toho o molekulárním principu polarity PIN proteinů víme stále velmi málo. V této práci jsem se za využití pokročilých transgenních a fluorescenčně- mikroskopických přístupů zaměřil na studium několika aspektů regulace polarity PIN proteinů. Podílel jsem se na zavedení nového genetického nástroje pro inhibici endocytózy, který se ukázal velmi užitečným pro studium role endocytózy nejen v regulaci polarity PINů. Ukázal jsem, že apikální polarita proteinu PIN2 musí být po rozdělění buněk znovu ustavena a že tento proces závisí na endocytóze, sekreci nově syntetizovných proteinů a funkci WAG1 a příbuzných proteinových kináz; nikoli však na transcytóze, mezibuněčné signalizaci či neporušeném cytoskeletu. Nakonec jsem popsal dosud neznámou roli proteinů MAB4/MEL v regulaci polarity PINů, která spočívá ve schopnosti proteinů MAB4/MEL omezit laterální difuzi PIN proteinů v plazmatické membráně a tím přispět k udržení jejich polární lokalizace. Mé výsledky, kromě přispění k...
|
|
|
Role of exocyst complex in growth and development of moss Physcomitrella patens
Rawat, Anamika Ashok ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
První suchozemské rostliny získaly v průběhu svého vývoje rozsáhlá evoluční vylepšení platná i u dnešních moderních rostlin. Polární růst je pradávnou vlastností eukaryotických buněk a jednou z preadaptací, které pomohly rostlinám při úspěšné kolonizaci souše. Polární růst u rostlin určuje nejen směr expanze buněk, strukturní vlastnosti buněčné stěny, ale také orientaci buněčného dělení. Řízení polárního růstu se účastní různé faktory, včetně komplexu exocyst. Exocyst je evolučně konzervovaný poutací komplex, který se skládá z osmi podjednotek, a účastní se poutání (angl. tethering) sekretorických váčků k cílové membráně. Zásadní role komplexu exocyst v různých buněčných procesech u krytosemenných rostlin je v současnosti dobře dokumentována. V této práci prezentuji výsledky doktorandského projektu, který přispěl k fylogenetické analýze komplexu exocyst u suchozemských rostlin, a zejména k objasnění funkcí tří podjednotek exocystu, konkrétně EXO70 (isoforma PpEXO70.3d), SEC6 a SEC3 (isoformy PpSEC3A a PpSEC3B), u modelového mechu Physcomitrella patens. Několik knock-out (KO) mutantů tohoto mechu v různých podjednotkách exocystu (Ppexo70.3d, Ppsec6, Ppsec3a and Ppsec3b) vykazuje pleiotropní defekty, které jsou přímo či nepřímo propojeny s regulací buněčné polarity. Narušen je dlouživý růst a...
|
|
|
The role of cell polarity signaling in the plasticity of cancer cell invasiveness
Gandalovičová, Aneta ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Výzkum rakoviny se v posledních letech zaměřil na vznik sekundárních nádorů, tj. metastáz, které jsou přímým důsledkem schopnosti nádorových buněk opustit primární nádor a invadovat do okolní tkáně. Rakovinové buňky migrují především dvěma rozdílnými mechanismy- améboidním a mezenchymálním. Zatímco mezenchymální způsob migrace lze popsat jako "cestu vytvářející", améboidní připomíná spíš "cestu hledající" migraci. Oba typy invazivity jsou regulovány odlišnými signálními dráhami, které úzce souvisí s buněčnou polaritou a přestavbou cytoskeletu. Za polaritu buňky jsou zodpovědné nejen polarizační komplexy Par, Scribble a Crumbs, ale také fosfoinositidy a Rho GTPázy Rac, Rho a Cdc42, které navíc řídí dynamiku cytoskeletu. Vzájemnou souhrou regulují buněčnou motilitu. Není proto překvapením, že jejich deregulace často vede ke karcinogenezi. Dokonalejší prozkoumání signálních drah vedoucích k buněčné invasivitě je nutným krokem k porozumění komplexního problému vzniku metastáz. Klíčová slova: invazivita, améboidní, mezenchymální, buněčná polarita, motilita, Rho GTPázy, polarizační komplexy
|
|
|
Conventional and Novel Functions of the Exocyst Complex in Plants
Kulich, Ivan ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
Exocyst je oktamerický proteínový komplex, konzervovaný naprieč ríšou Eukaryota. Jeho úloha, pôvodne popísaná u kvasiniek, spočíva v pútaní sekretorických váčkov k plazmatickej membráne pred samotným splynutím dvoch membrán. Podjednotky exocystu SEC3 a EXO70 sú považované za tie, ktoré určujú miesto pútania váčku k plazmatickej membráne. Zatiaľ čo genóm kvasinky obsahuje jedinú podjednotku EXO70, u suchozemských rastlín ich nájdeme desiatky (23 u Arabidopsis). Táto práca sa zaoberá úlohou komplexu exocyst v rastlinnej bunke. Jej prvá časť dokladá, že exocyst sa významne podieľa na sekrécii komponentov bunkovej steny, obzvlášť pektínov, ale aj pri hrubnutí bunkovej steny vyvolanom interakciou s patogénom. Ďalšia časť odhaľuje novú, nekonvenčnú úlohu podjednotky EXO70B1 (a na nej založenom subkoplexu) pri autofagickom transporte do vakuoly a vyvoláva tak mnoho otáznikov nad rastlinnou sekretorickou dráhou a jej špecifikami.
|
host ::
RSS.