Study of the differences in the architecture of the binding pockets of two major MDR pumps of yeast Saccharomyces cerevisiae, Pdr5p and Snq2p, using their common substrates
| Název práce v češtině: | Studium rozdílů v architektuře vazebných kapes dvou hlavních MDR pump kvasinky Saccharomyces cerevisiae, Pdr5p a Snq2p, pomocí jejich společných substrátů |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Study of the differences in the architecture of the binding pockets of two major MDR pumps of yeast Saccharomyces cerevisiae, Pdr5p and Snq2p, using their common substrates |
| Klíčová slova: | kvasinky, pumpy mnohonásobnej liekovej rezistencie (MDR pumpy), fluorescenčná sonda diS-C3(3) |
| Klíčová slova anglicky: | yeast, multidrug resistance pumps (MDR pumps), fluorescent probe diS-C3(3) |
| Akademický rok vypsání: | 2018/2019 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Fyzikální ústav UK (32-FUUK) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Dana Gášková, CSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 15.10.2018 |
| Datum zadání: | 15.10.2018 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 22.11.2018 |
| Datum a čas obhajoby: | 12.09.2019 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 17.07.2019 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 17.07.2019 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 12.09.2019 |
| Oponenti: | RNDr. Jan Krůšek, CSc. |
| Konzultanti: | Mgr. Iva Jančíková, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Prostudovat literaturu o membránovém potenciálu, o činnosti membránových transportérů včetně ABC pump a o technice měření pomocí fluorescenčních sond v živých kvasinkových buňkách.
2. Zvládnout metodiku kultivace kvasinek Saccharomyces cerevisiae a biologických testů (zónový a kapkový test). 3. Pomocí zónových testů nalézt společné substráty MDR pump Pdr5p a Snq2p a stanovit, zdali se váží do stejného místa či míst ve vazebné kapse pumpy. 4. Monitorovat koncentračně závislý inhibiční účinek společných substrátů na transport sondy diS-C3(3) pumpami Pdr5p a Snq2p, jehož charakter umožňuje zjistit, zdali je sonda transportována pumpou společně s testovaným substrátem. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. B. Janderová: Biologie kvasinek (skriptum UK, 2000).
2. Gášková D., Čadek R., Chaloupka R., Plášek J., Sigler K.: Factors underlying membrane potential-dependent and –independent fluorescence responses of potentiometric dyes in stressed cells: diS-C3(3) in yeast, Biochim. Biophys. Acta, 1511 (1) (2001), 74-79. 3. Gášková D., Čadek R., Chaloupka R., Vacata V., Gebel J., Sigler K.: Monitoring the kinetics and performance of yeast membrane ABC transporters by diS-C3(3) fluorescence, Int. J. Biochemistry and Cell Biology, 34(8), (2002), 931-937. 4. Hendrych T., Kodedová M., Sigler K., Gášková D.: Characterization of the kinetics and mechanisms of inhibition of drugs interacting with the S. cerevisiae multidrug resistance pumps Pdr5p and Snq2p, Biochim. Biophys. Acta, 1788, (2009), 717-723. 5. Maláč J., Urbánková E., Sigler K., Gášková D.: Activity of yeast MDR pumps during growth is controlled by carbon source and the composition of growth-depleted medium: diS-C3(3) fluorescence assay, Int. J. Biochemistry and Cell Biology, 37, (2005), 2536-2543. 6. Elisabetta Balzi and Andre Goffeau: Multiple or pleiotropic drug resistance in yeast, Biochemica et Biophysica Acta, 1073 (1991) 241-252. 7. Marcin Kolaczkowski and Andre Goffeau: Active Efflux by Multidrug Transporters as One of the Strategies to Evade Chemotherapy and Novel Practical Implications of Yeast Pleiotropic Drug Resistance, Pharmacol. Ther. Vol. 76, Nos. 1-3, pp. 219-242, 1997. 8. Zahumenský J., Jančíková I., Drietomská A., Švenkrtová A., Hlaváček O., Hendrych T., Plášek J., Sigler K., Gášková D.: Yeast Tok1p channel is a major contributor to membrane potential maintenance under chemical stress, Biochimica et Biophysica Acta – Biomembranes, 1859 (2017) 1974–1985. 9. Jančíková I., Zahumenský J., Gbelská Y., Gášková D.: Differences in the arrangement of the Pdr5p multidrug transporter binding pocket of Saccharomyces cerevisiae and Kluyveromyces lactis, FEMS Yeast Research, 17 (2017) 1-13. |
| Předběžná náplň práce |
| Hlavním obranným mechanizmem, který významnou měrou přispívá k rezistenci kvasinkových buněk vůči širokému spektru antifungálních léků (antimykotik), je nadměrná produkce membránových transportních proteinů (pump) exportujících léky z buněk, což vede k fenoménu mnohočetné lékové rezistence (anglicky multi-drug resistance, odtud jejich označení jako MDR pumpy). Hlavními MDR transportéry u kvasinky Saccharomyces cerevisiae jsou pumpy Pdr5p a Snq2p, které jsou navzájem vysoce homologní. Ačkoliv je známá celá řada strukturně a funkčně odlišných látek, které jsou společnými substráty těchto pump, jsou navzdory dlouhodobému intenzivnímu výzkumu v této oblasti informace o uspořádání jejich vazebných kapes stále velmi omezené.
Hlavní náplní bakalářské práce je charakterizace společných a rozdílných vlastností pumpy Pdr5p a jeho méně prozkoumaného homologu Snq2p. Konkrétně se jedná o studium uspořádání jejich vazebné kapsy, tj. počtu rozlišitelných vazebných míst a její celkové velikosti. K dosažení cílů bakalářské práce bude použita zejména diS-C3(3) fluorescenční metoda, vyvinutá v oddělení biofyziky na FÚ UK, která bude doplněna biologickými metodami (zónový a kapkový test). Práce má převážně experimentální charakter. Metodicky i materiálově je zabezpečena na Fyzikálním ústavu UK. |