|
|
Diversity and Ecological Role of Cyanobacterial Lipopeptides
GALICA, Tomáš
The presented study focuses on the biosynthesis and distribution of lipopeptides in the context of evolutionary history and life strategies of cyanobacteria. Cyanobacteria are ancient organisms often naturally exposed to situations in which other bacteria, such as Bacillus or Pseudomonas, were shown to employ lipopeptides to facilitate colony expansion or iron acquisition. The study explores these analogies and maps the distribution and diversity of lipopeptides across cyanobacteria with various lifestyles. Furthermore, the study provides evidence that widespread cyanobacterial lipopeptides containing a particular structural motif with two -hydroxy aspartate residues are a part of iron stress response and likely facilitate iron acquisition. The gathered information aims to integrate and deepen our knowledge of the ecophysiological roles of cyanobacterial lipopeptides.
|
|
|
Lipid Membranes at the Nanoscale: Single-Molecule Fluorescence Approach
Koukalová, Alena ; Černý, Jan (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent) ; Benda, Aleš (oponent)
Komplexita buněčných membrán zdaleka není jen pouhé náhodné uskupení lipidů a proteinů, které odděluje buňku od okolního prostředí. Každá z tisíců různých složek membrán vykonává své specifické funkce důležité pro funkci celé buňky, neboť mnoho biologických procesů se odehrává právě na membránách. Pochopení těchto procesů na molekulové úrovni je cílem současného biologického výzkumu. Náš výzkum využívající detekci jednotlivých fluorescenčních molekul (např. FCS, FCCS, FLIM-FRET) přispěl k poznání laterální organizace membrán nebo mechanismu membránové fúze. Dále jsme odhalili mechanismus účinku membránově aktivního sekundárního metabolitu. Vzhledem k tomu, že je membránový systém živých buněk příliš složitý, byly naše experiment prováděny na modelových lipidových membránách, které umožňují studium lipid-lipidových a lipid-proteinových interakcí na molekulové úrovni kontrolovaným způsobem. První část této práce se zabývá studiem mechanismu působení sekundárního metabolitu didehydroroflamycoinu (DDHR) v membránách. Zjistili jsme, že DDHR je molekula tvořící póry v membránách a že je tato schopnost ovlivněna přítomností cholesterolu. Přímá vizualizace vlastní fluorescence DDHR ukázala jeho preferenční lokalizaci do oblastí membrán s vyšší uspořádaností lipidů. Druhá část práce je věnována studiu...
|
|
|
Optimalizace analýzy lipopeptidů pomocí kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie
Kadeřábková, Marta ; Hubálek, Martin (vedoucí práce) ; Novák, Petr (oponent)
Modifikace proteinů lipidovou strukturou je poměrně běžná post-translační modifikace, která ovlivňuje vlastnosti proteinů a má přímý vliv na vazbu modifikovaných proteinů do buněčných membrán. Některé lipidované proteiny hrají roli v různých patologických procesech. Při proteomické analýze těchto proteinů je zkoumaný vzorek nejprve naštěpen pomocí proteázy. Vzniklý hydrolyzát obsahuje jak nemodifikované peptidy, tak i peptidy nesoucí lipidovou modifikaci. Při následné chromatografické separaci se lipopeptidy od těch nemodifikovaných výrazně liší svým chováním. Z tohoto důvodu je analýza lipopeptidů, potažmo lipoproteinů, z hlediska separace a detekce problematická. Předmětem této diplomové práce byla optimalizace analýzy lipoproteinů pomocí kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí. Postupy byly testovány na lipoproteinech Cya A (bifunkční adenylát-cyklázový toxin baterie Bordetella pertussis) a MMTV (matrixový protein viru myšího tumoru prsních žláz). Nejprve byly testovány různé postupy přípravy vzorků zahrnující proteolytické štěpení. Při enzymatickém štěpení trypsinem na filtru (eFASP) došlo k zachycení lipidové modifikace s vysokou mírou spolehlivosti. V dalším kroku bylo testováno nastavení gradientové eluce pro chromatografickou metodu. Jako vhodný byl zvolen gradient dlouhý 70 minut...
|
|
|
Separace a identifikace lipopeptidů pomocí chromatografie a hmotnostní spektrometrie
Pravdová, Adéla ; Cvačka, Josef (vedoucí práce) ; Kozlík, Petr (oponent)
4 Abstrakt Lipidace proteinů zaujímá významné místo ve skupině posttranslačních modifikací. Zastává důležitou roli v procesech diferenciace buněk nebo synaptických přenosů. Změny v přítomnosti lipidovaných proteinů může v některých případech poukazovat na výskyt lidských onemocnění jako např. Huntingtonova choroba, schizofrenie nebo rakovina. Z tohoto důvodu se jejich analýza stala žádanou a díky svým specifickým vlastnostem také problematickou. Tato práce je zaměřena na vývoj podmínek měření lipopeptidů vzniklých štěpením proteinů obsahujících lipomodifikaci. Byly testovány dva postupy separace, při kterých bylo cílem nabohacení lipopeptidů a zároveň odstranění co nejvíce ostatních molekul obsažených ve vzorcích. Prvním testovaným způsobem byla separace na fázovém rozhraní, při které za použití vody a chloroformu bylo dosaženo zakoncentrování lipopeptidů na fázovém rozhraní a odseparování části přidaných nemodifikovaných peptidů ze směsi. Druhým způsobem separace byla extrakce prováděná na pevné fázi za použití C18 stacionární fáze. Jako vhodnější varianta extrakce na pevné fázi byla v porovnání s roztoky obsahujícími isopropylalkohol vybrána eluce roztoky obsahující acetonitril s přídavkem kyseliny trifluoroctové. S optimalizovaným elučním postupem bylo možné separovat nemodifikované peptidy od...
|
|
|
Detekce a monitoring potenciálně toxických sinicových lipopeptidů
BÁRTOVÁ, Marie
Cílem práce bylo designování a optimalizace PCR primerů pro detekci potenciálních sinicových producentů cytotoxických lipopeptidů puwainaphycinů a minutissamidů v environmentálních vzorcích. Na základě předchozích dat byly testovány vzorky ze dvou různých lokalit. První sada odebraných vzorků se skládala ze sinicových půdních biofilmů z pastvin ovcí, postižených onemocněním Alveld v Norsku. Druhá část vzorků obsahuje vzorky planktonních sinicových květů v CHKO Třeboňsko a okolí. Pro hodnocení přítomnosti lipopeptidů sinic byly použity tři různé postupy: mikroskopie, PCR s navrženými primery a analýza kapalinovou chromatografií - hmotnostní spektrometrií. Výsledky této studie potvrdily specificitu nově navržených PCR primerů. Na obou testovaných lokalitách byla prokázána přítomnost producentů puwainaphycinů / minutissamidů.
|
|
|
Lipid Membranes at the Nanoscale: Single-Molecule Fluorescence Approach
Koukalová, Alena ; Černý, Jan (vedoucí práce) ; Malínský, Jan (oponent) ; Benda, Aleš (oponent)
Komplexita buněčných membrán zdaleka není jen pouhé náhodné uskupení lipidů a proteinů, které odděluje buňku od okolního prostředí. Každá z tisíců různých složek membrán vykonává své specifické funkce důležité pro funkci celé buňky, neboť mnoho biologických procesů se odehrává právě na membránách. Pochopení těchto procesů na molekulové úrovni je cílem současného biologického výzkumu. Náš výzkum využívající detekci jednotlivých fluorescenčních molekul (např. FCS, FCCS, FLIM-FRET) přispěl k poznání laterální organizace membrán nebo mechanismu membránové fúze. Dále jsme odhalili mechanismus účinku membránově aktivního sekundárního metabolitu. Vzhledem k tomu, že je membránový systém živých buněk příliš složitý, byly naše experiment prováděny na modelových lipidových membránách, které umožňují studium lipid-lipidových a lipid-proteinových interakcí na molekulové úrovni kontrolovaným způsobem. První část této práce se zabývá studiem mechanismu působení sekundárního metabolitu didehydroroflamycoinu (DDHR) v membránách. Zjistili jsme, že DDHR je molekula tvořící póry v membránách a že je tato schopnost ovlivněna přítomností cholesterolu. Přímá vizualizace vlastní fluorescence DDHR ukázala jeho preferenční lokalizaci do oblastí membrán s vyšší uspořádaností lipidů. Druhá část práce je věnována studiu...
|
|
|
Mechanizmy antimikrobiálního účinku lipopeptidů produkovaných Bacillus subtilis
Pinkas, Dominik ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Žíla, Vojtěch (oponent)
Bakteriální antimikrobiální látky jsou důležitým zdrojem nových antimikrobiálních terapeutik, jejichž hledání je jedinou možnou odpovědí na vzestup bakteriálních rezistencí proti stávajícím antibiotikům, a na stále častější výskyt multirezistentních kmenů. Zajímavou alternativu představují tři rodiny lipopeptidů produkované Bacillus subtilis - surfaktiny, fengyciny a ituriny - nabízející slibné biologické aktivity a dobrý potenciál pro modifikace jejich struktur a vlastností. Lipopeptidy produkované B. subtilis jsou povrchově aktivní látky schopné snižovat povrchové napětí na fázových rozhraních. Vykazují biologické aktivity založené na jejich schopnosti inzertovat se do lipidických membrán, agregovat v nich a narušovat tak jejich bariérovou funkci. Přesný mechanizmus účinku se liší podle rodiny, ale mají společnou koncentrační závislost - s rostoucí koncentrací membránově vázaného lipopeptidu postupně tvoří iontové kanály, později větší póry a nakonec membránu solubilizují detergentním mechanizmem. Surfaktin je navíc schopen inaktivovat enzymy vyžadující pro svou aktivitu dvojmocné kationty. Tyto vlastnosti činí z lipopeptidů B. subtilis slibné látky pro komerční využití.
|
host ::
RSS.