Mitochondriální oxidační fosforylace (OXPHOS) pokrývá většinu energetických nároků savčích buňek. Klíčovou úlohu v tomto procesu hraje terminální enzym respiračního řetězce cytochrom c oxidáza (COX). Struktura savčí COX obsahuje kromě konzervovaných katalytických podjednotek deset jaderně kódovaných proteinů, u nichž se předpokládá úloha v regulaci aktivity a biogeneze enzymu. Některé z těchto podjednotek navíc existují ve dvou izoformách kódovaných samostatnými geny. Jejich exprese je řízena v závislosti na tkáni, stupni vývoje a vnějších podmínkách. Konkrétní role jednotlivých regulačních podjednotek COX či dopady izoformových záměn nicméně nejsou dosud podrobně popsány. Cílem PhD projektu je vytvoření vhodných buněčných modelů založených na buněčné linii HEK293 pro studium jaderně kódovaných COX podjednotek COX4, COX6B a COX7B. HEK293 buněčné linie s vyřazením zmíněných genů (knock-out) pomocí CRISPR technologie budou využity pro knock-in jejich genových izoforem. Dopad izoformových záměn na strukturu, biogenezi a aktivitu COX, i celkovou bioenergetickou kompetenci mitochondrií bude zkoumán pomocí zavedených biochemických a funkčních metod (např. nativní elektroforézy, respirometrie). Buněčné modely budou dále využity pro zkoumání vlivu popsaných patogenních mutací v genech pro tyto podjednotky, formou knock-inu příslušně mutovaných variant. V rámci dlouholetých spoluprací oddělení s klinickými pracovišti bude též ověřováno, zda se izoformové záměny podjednotek COX nemohou podílet na rozvoji některých lidských chorob, např. srdečního selhání.
- zadáno vedoucím/školitelem