Cellular protein interactions studied by advanced fluorescence imaging methods

• Název práce v češtině: Studium buněčných proteinových interakcí pomocí pokročilých metod fluorescenční mikroskopie
• Název v anglickém jazyce: Cellular protein interactions studied by advanced fluorescence imaging methods
• Klíčová slova: Konfokální mikroskopie|časově rozlišená fluorescence|fluorescenční anizotropie|FLIM|FRET|homoFRET|fluorescenční proteiny|proteinové interakce
• Klíčová slova anglicky: Confocal microscopy|time-resolved fluorescence|fluorescence anisotropy|FLIM|FRET|homoFRET|fluorescence proteins|protein interactions
• Akademický rok vypsání: 2021/2022
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Petr Heřman, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 12.03.2022
• Datum zadání: 14.03.2022
• Datum potvrzení stud. oddělením: 18.03.2022
• Datum a čas obhajoby: 04.09.2023 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 19.07.2023
• Datum odevzdání tištěné podoby: 19.07.2023
• Datum proběhlé obhajoby: 04.09.2023
• Oponenti: RNDr. Jan Krůšek, CSc.
• Konzultanti: RNDr. Aleš Holoubek, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Prostudovat určenou literaturu a sepsat rešerši.
2. Seznámit se s konfokálním fluorescenčním mikroskopem a zvládnout metodiku FLIM, polarizovaný FLIM, FRET, homoFRET.
3. Zvládnout metodiku přípravy vzorků a kultivaci buněk s fluorescenčně značenými proteiny.
4. Na modelových systémech, živých buńkách a vhodných kontrolách získat, vyhodnotit a interpretovat FLIM-FRET data.
5. Sepsat práci.

Seznam odborné literatury

1) Lakowicz JR,Principles of fluorescence spectroscopy, Third edition. Springer, New York, 2006
2) W. Becker, Advanced Time-Correlated Single Photon Counting Techniques Springer, Berlin, 2005
3) Herman P, Lakowicz JR Lifetime-based imaging. In Biomedical Photonics Handbook, Second Edition :Fundamentals, Devices, and Techniques, Vo-Dingh T (ed), New York, CRC Press, 2014, 353-396
4) Kapusta, P., Wahl, M. and Erdmann, R. (Eds.), Advanced Photon Counting: Applications, Methods, Instrumentation, Springer International Publishing, London, 2015
5) Soubor původních prací (Bude upřesněno).

Předběžná náplň práce

Mutace a poruchy interakcí jaderných proteinů (např. nukleofosminu, p53 nebo mdm2) často souvisí s jejich chybnou buněčnou lokalizací a následnými patogenními stavy. Jejich mutace, delokalizace nebo změněná úroveň exprese často koreluje s výskytem nádorových onemocnění. Schopnost oligomerizace může být kritická pro jejich správnou interakci s četnými vazebnými partnery, např. s proteiny signální kaskády spuštění programované buněčné smrti.
Práce bude zaměřena především na studium korelace mezi homo-oligomerizací vybraných proteinů a jejich interakcí s významnými vazebnými partnery. Budou vyvinuty přístupy umožňujících současné sledování těchto jevů v modelových systémech a živých buňkách.
Interakční partneři (případně jejich mutované formy) budou značeny vhodnými fluorescenčními proteiny a interakce budou sledovány metodami časově rozlišené fluorescenční mikroskopie (FLIM, polarizovaný FLIM, heteroFRET, homoFRET).
Měření budou prováděna v laboratořích FÚ ve spolupráci s Ústavem hematologie a krevní transfuze v Praze.