|
|
Vliv povrchových modifikací lipidových nanočástic na jejich vlastnosti
Mašková, Vendula
Cílem diplomové práce bylo studovat vliv povrchových úprav lipozomálních nanočástic na jejich fyzikálně-chemické vlastnosti a zhodnocení jejich příjmu buňkami in vitro. Za tímto účelem byly pro srovnání připraveny dva typy lipozomálních nanočástic (LNPs), které se lišily rozdílnou citlivostí ke změnám pH, tedy pH senzitivní LNPs, které ve svém složení obsahují lipid CPA (cholesteryl-PEG350-aminoxylipid), na nějž se oximovou vazbou navázal PEG (propionaldehyd polyethylenglykolu), a pH nesenzitivní LNPs obsahující DSPE-PEG (1,2-distearoyl-sn-glycero-3-fosfoethanolamin-polyethylenglykolem). Do těchto nanočástic byla enkapsulována siRNA a byla studována stabilita při skladování, pH senzitivita, štěpení pH senzitivní vazby, formace proteinové korony a jejich pohlcování buňkami HepG2. S použitím hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF byla při snižování pH ověřena pH senzitivita vazeb mezi PEGem a CPA, případně mezi PEGem a DSPE. Při studiu pH senzitivity byla také sledována velikost nanočástic, PDI a zeta potenciál. Dle výsledků se pH nesenzitivní LNPs skutečně jevily jako inertní vůči změně pH a pH senzitivní LNPs vykazovaly změny v parametrech při pH 6,0. Dále byla posuzována stabilita obou typů LNPs při dlouhodobém skladování za rozdílných teplotních podmínek na základě změny velikosti a PDI. Připravené LNPs se po celou dobu experimentu i při různých teplotách jevily jako velikostně uniformní a stabilní. Výjimkou byly LNPs s fluorescenčním značením, které v rámci sledovaných parametrů vykazovaly horší stabilitu. V neposlední řadě byl potvrzen vliv povrchových modifikací na snížení tvorby proteinových koron. Připravené LNPs taktéž efektivně vstupovaly do buněk a do 24 hodin došlo k uvolnění siRNA do cytoplazmy z pH senzitivních LNPs a pravděpodobné akumulaci siRNA v endozomech v případě pH nesenzitivních LNPs. Na základě výsledků práce lze usuzovat, že připravené pH senzitivní LNPs vykazují žádoucí chování v biologických systémech, a tudíž mají potenciál jako vhodný nosič pro dopravu siRNA v rámci biologických aplikací.
|
|
|
Effect of amyloid β on the function of endosomes and lysosomes
Tmějová, Monika ; Rudajev, Vladimír (vedoucí práce) ; Čočková, Zuzana (oponent)
Alzheimerova choroba je neurodegeneratívne ochorenie, ktorého patológia je charakterizovaná hromadením agregátov amyloidu β v mozgu. V súčasnosti nie je stále objasnený presný mechanizmus, ktorým amyloid poškodzuje neuróny a vedie k ich dystrofii. Najtoxickejšou formou amyloidu β sú jeho 42 aminokyselín dlhé oligoméry, ktorých hromadenie vedie k progresu tohto ochorenia. Membránová dynamika ovplyvňujúca proces degradácie a recyklácie v bunke zohráva kľúčovú úlohu v udržiavaní homoestáze. Vezikulárny transport je základným nástrojom pri udržiavaní fyziologickej hladiny amyloidu β. Poškodenie endolyzozomálneho kompartmentu vedie k ďalšiemu poškodeniu v bunke, čo má za následok postupné zlyhanie transportu a nakoniec vyúsťuje v bunkovú smrť. Hlavným cieľom tejto práce bolo preskúmať vplyv toxicity oligomérov amyloidu β42 na funkciu endozómov a lyzozómov. Výsledky našej práce potvrdili toxický vplyv amyloidu β na bunky SH-SY5Y línie a jeho schopnosť narušiť funkciu lyzozómov. V tejto práci sa nám nepodarilo preukázať oxický účinok amyloidu na funkciu endozómov. Kľúčové slová: amyloid β, Alzheimerova choroba, oligoméry, plazmatická membrána, endocytóza, endozóm, lyzozóm, neurotoxicita
|
|
|
Úloha fosfoinositidů v makropinocytóze
Hájek, Tomáš ; Doubravská, Lenka (vedoucí práce) ; Španielová, Hana (oponent)
Makropinocytóza je neselektivní na aktinu závislý typ endocytózy. Je důležitá pro normální fyziologii některých buněčných typů. Využívají ji ale i intracelulárními paraziti, kteří se takto internalizují do hostitelských buněk a rovněž hraje roli v nutričním příjmu některých nádorových buněk. Během makropinocytózy vzniká samoorganizovaná membránová subdoména oddělená difúzní bariérou nazývaná makropinocytární pohárek. Polymerace aktinu řízená RAC1 proteinem je nezbytná pro tvorbu membránových výběžku na periferii pohárku, kde je přítomen úzký prstenec aktin nukleačních faktorů. Naproti tomu na bázi pohárku dochází k disociaci aktinu díky RAS-řízené tvorbě fosfatidylinositoltrisfosfátů (PIP3). Při uzavírání pohárku je nutné sekvenční odbourání PIP3 až na fosfatidylinositol a získání endozomální identity nově vzniklého váčku. Během časných fází maturace makropinocytozomu dochází k jeho tubulaci, díky čemuž váček zmenšuje svůj průměr a stabilizuje se. V pozdních fázích může makropinocytární váček splývat s lysozomem, čímž se do této degradační organely dostane internalizovaný materiál. Během celého procesu jsou součástí membrány konkrétní typy fosfatidylinositolů, které umožňují přenášení signálů a zajišťují identitu membrán. Tyto fosfolipidy řídí celou makropinocytózu a regulují metabolismus buňky.
|
|
|
The role of CUP-4 protein in Wnt signalling
Žídek, Radim ; Macůrková, Marie (vedoucí práce) ; Pospíchalová, Vendula (oponent)
Wnt signalizace je nezbytná pro správný vývoj organismů a zachování homeostáze v dospělosti. Její narušení je častou příčinou onemocnění. U háďátka Caenorhabditis elegans řídí Wnt signalizace celou paletu vývojových procesů, mezi něž patří také migrace Q neuroblastů a jejich dceřinných buněk. Jediný Wnt, který se podílí na tomto procesu, EGL-20, spouští kanonickou dráhu přenosu Wnt signálu přes β-katenin v QL, ale nikoliv v QR neuroblastu, což vede k tomu, že QL zůstane v zadní části těla, zatímco QR migruje anteriorně. Tato migrace představuje užitečný nástroj pro studium Wnt signalizace. Nedávno bylo zjištěno, že také mutace genu cup-4 způsobuje poruchu migrace QL neuroblastu u malé části mutantní populace. cup-4 kóduje protein z rodiny ligandem ovládaných iontových kanálů, který se podílí na endocytóze v coelomocytech, specializovaných fagocytických buňkách v tělní dutině C. elegans. V této práci uvádím výsledky mé snahy o umístění CUP-4 do Wnt signalizace a objasnění mechanismu jeho fungování. Zjistil jsem, že CUP-4 je v signální dráze zapotřebí dříve než PRY-1/Axin, který se účastní přenosu signálu v cílových buňkách, a pravděpodobně později než adaptin AP2, který je důležitý pro opětovné využití proteinu Wntless (Wls), receptoru sloužícího k dopravě Wnt proteinu ve Wnt produkujících buňkách....
|
|
|
Functional analysis of syntaxin 16 phosphorylation using yeast as a model
Volfová, Barbora ; Entlicher, Gustav (vedoucí práce) ; Dráber, Petr (oponent)
3 Abstrakt Mechanismus fúze intracelulárních membrán v eukaryotických buňkách zahrnuje několik skupin proteinů, včetně rodiny receptorů pro záchytný protein rozpusného N-ethylmaleinimid-senzitivního-faktoru (SNARE) a Sec1/Munc-18 příbuzných proteinů (SM proteinů). Je známo, že transport v buňkách je evolučně konzervovaný od kvasinek po člověka. Proto pro usnadnění výzkumu, můžeme použít jednoduché eukaryotní buňky Saccharomyces cerevisiae. Savčí SNARE protein syntaxin 16 má známý funkční kvasinkový homolog, protein Tlg2p, který byl použit v této studii jako model pro studium vlivu fosforylace na funkci syntaxinu 16. Také jejich vazebné partnery, SM proteiny mVps45p (savčí) a kvasinkový Vps45p, jsou homologní. Fosforylace SNARE proteinů je známá jako možný způsob regulace fúze membrán. Odstranění jednoho z možných fosforylačních míst na Tlg2p - serinu 90 významně ovlivňuje exocytické a endocytické pochody. Práce prezentovaná v této studii ukazuje některé fenotypy mutant založených na tomto fosforylačním místě proteinu Tlg2p. Těmi mutantami jsou S90A (nefosforylovatelná - mutace serinu na alanin) a S90D (fosfomimetická - mutace serinu na asparagovou kyselinu - kyselá karboxylová skupina napodobuje fosfátovou skupinu). Bylo zjištěno, že fosforylace proteinu Tlg2p na serinu 90 neboli mutace Tlg2p- S90D může...
|
|
|
Dynamika plasmatické membrány a tonoplastu při zavírání a otevírání průduchů.
Röder, Matěj ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Albrechtová, Jana (oponent)
Průduchy jsou struktury v pokožce rostlin zajišťující svou průduchovou štěrbinou regulovaný kontakt apoplastického prostoru rostliny s okolím. Zásadní úlohu pro zahájení otevření či zavření průduchu hraje změna turgoru ve svěracích buňkách. Během stomatálních pohybů prodělává svěrací buňka značné a opakované změny svého objemu, a tedy i povrchu, v rámci minut. Protože cytoplazmatická membrána má pouze malou roztažitelnost, tak tato změna musí být doprovázena i změnou povrchu membrány. Ta se může dít pomocí membránových vchlípenin a endocytózy membránových váčků. Pomocí elektrofyziologických a mikroskopických technik bylo dokázáno, že oba procesy se ve svěracích buňkách reálně dějí. Tyto procesy jsou ovládány a regulovány komplexní sítí signálních drah, v nichž důležitou roli hraje aktinový i mikrotubulární cytoskelet, proteiny z nadrodiny SNARE, iontové kanály a další molekuly. Cílem této práce je sumarizovat současné znalosti o procesech a mechanismech těchto změn membránových povrchů a jejich molekulovou podstatu.
|
|
|
Využití nanočástic v bio-medicíně.
Bělinová, Tereza ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Beranová, Jana (oponent)
V posledních letech jsou nanočástice různého původu využívány v biomedicíně. Jejich interakce s buňkami jsou však stále velkým otazníkem a je tedy nutné další důkladné prozkoumání jejich vlastností, vstupu a pohybu po buňce a případného opuštění buňky, aby bylo možné určit nejvhodnější částice pro zobrazovací účely a také pro případné terapeutické účely. Jedním ze směrů pro výzkum využití nanočástic v biomedicíně je zkoumání křemíkových nanočástic a nanodiamantů, které jsou vhodné díky svým vlastnostem (možnost přirozené fluorescence), vysoké biokompatabilitě a v případě křemíkových nanočástic i degradabilitě.
|
|
|
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...
|
|
|
Effect of amyloid β on the function of endosomes and lysosomes
Tmějová, Monika ; Rudajev, Vladimír (vedoucí práce) ; Búran, Peter (oponent)
Amyloid β (Aβ) vzniká proteolytickým štiepením amyloidového prekurzorového proteínu (APP). Hromadenie toxických foriem Aβ v lyzozómoch a endozómoch je považované za jeden z prvých prejavov Alzheimerovej choroby (AD). AD je neurodegeneratívne ochorenie, ktoré bolo prvý krát popísané v roku 1907 Aloisom Alzheimerom. Toto ochorenie najčastejšie postihuje starších jedincov vo veku nad 65 rokov a v súčasnosti je najrozšírenejšou formou demencie. V posledných rokoch bol zaznamenaný významný pokrok v identifikovaní jednotlivých génov, ktoré by mohli byť zodpovedné za vznik ochorenia, ale kľúčový mechanizmus vzniku patologických senilných plakov a neurofibrilárnych pletencov zostáva stále neodhalený. Vezikulárny transport zohráva dôležitú úlohu v regulácii APP a v tvorbe Aβ. Táto práca popisuje jednotlivé molekulárne mechanizmy, ktoré podporujú patologický vplyv hromadenia Aβ v endolyzozomálnom komplexe.
|
|
|
Mechanismy regulace funkce komplexu adaptorového proteinu 2 v průběhu endocytózy
Zounarová, Apolena ; Macůrková, Marie (vedoucí práce) ; Pleskot, Roman (oponent)
Komplex adaptorového proteinu 2 (AP2) zprostředkovává vazbu klatrinu na plazmatickou membránu, a umožňuje tak sestavení klatrinového obalu endocytického váčku. AP2 však zodpovídá také za výběr proteinového karga, a to buď přímou interakcí s endocytickými motivy YxxΦ a [DE]xxxL[LI] na cytosolických doménách karga, nebo prostřednictvím dalších adaptorových proteinů, z nichž nejznámější jsou β-arrestin a ARH. Vazebná místa pro endocytické motivy se nacházejí v core komplexu AP2 a stejně jako vazebné místo pro klatrin jsou v neaktivní cytosolické formě AP2 blokována autoinhibičním mechanismem. Vazbě endocytických motivů a klatrinu proto musí předcházet změna konformace komplexu AP2, která je indukována membránovými fosfatidylinositol-4,5-bisfosfáty a výrazně usnadněna fosforylací na Thr156 kinázou AAK1. AP2 je důležitý také v regulaci pozdějších fází endocytózy, při kterých rekrutuje proteiny indukující zakřivení membrány, odštěpení váčku, a nakonec i rozložení klatrinového obalu. Opětovné asociaci AP2 s plazmatickou membránou je zabráněno proteinem NECAP, avšak přesný mechanismus inaktivace je stále neznámý.
|
host ::
RSS.