Fosfoinositidy v membránách spojených s RAB1

• Thesis title in Czech: Fosfoinositidy v membránách spojených s RAB1
• Thesis title in English: Phosphoinositides in membranes associated with RAB1
• Key words: fosfoinositidy, endoplazmatické retikulum, ERGIC, Golgiho aparát, RAB1, časná sekrece
• English key words: phosphoinositides, endoplasmic reticulum, ERGIC, Golgi apparatus, RAB1, early secretion
• Academic year of topic announcement: 2023/2024
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Cell Biology (31-151)
• Supervisor: Mgr. Lenka Doubravská, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 25.10.2023
• Date of assignment: 25.10.2023
• Confirmed by Study dept. on: 31.01.2024
• Date of electronic submission: 18.04.2024
• Date of proceeded defence: 04.06.2024
• Opponents: Mgr. et Mgr. Evžen Bouřa, Ph.D.

Preliminary scope of work

RAB1, protein z rodiny malých GTPáz, je charakteristický svou přítomností na membránách kaskády časné sekrece proteinů, zahrnujících endoplazmatické retikulum, ERGIC a Golgiho aparát. V lipidických membránách těchto organel mohou být nabohaceny fosfoinositidy (PIs), minoritní podskupina fosfolipidů uzpůsobená k vazbám s rozličnými signálními molekulami, schopná iniciovat specifické buněčné procesy jako váčkový transport či buněčnou signalizaci. PIs jsou fosforylovány na inositolovém kruhu, konkrétně na pozicích 3, 4 a 5, což umožňuje vznik sedmi různých izoforem. Jednotlivé izoformy PIs jsou často charakteristické pro specifické membrány/organely. Nemůžeme však vyloučit, že vyjma příznačné majoritní izoformy se na membránách vyskytují i jiné PIs pod hladinou detekovatelnosti. Vrátíme-li se k membránám časné sekrece, je popsána přímá interakce RAB1 s fosfatidylinositol-3-fosfátem (PI3P). PI3P je přitom lipid přítomný dominantně v endozomech.
Tato bakalářská práce si dává za cíl shrnout jaké fosfatidylinositoly jsou přítomny na membránách asociovaných s RAB1. Vodítkem při zodpovídání takové otázky může být přítomnost enzymů zodpovědných za produkci PIs (lipidických kináz a fosfatáz) a efektorových proteinů PIs, obvykle obsahujících specializované domény specificky rozpoznávající popisované lipidy.

Preliminary scope of work in English

RAB1 is a small GTPase that is a hallmark of early protein secretion membranes, including the endoplasmic reticulum, ERGIC and the Golgi apparatus. These organelles are surrounded by lipid membranes that can be enriched in phosphoinositides (PIs) - minor phospholipids designed to anchor various signalling molecules and enable the initiation of appropriate cellular events such as vesicle trafficking or signal transduction. PIs generate seven possible isoforms by phosphorylating the inositol ring at positions 3, 4 and 5. Individual PIs are often assigned to specific membranes/organelles based on their detectable accumulation there, but we cannot exclude the possibility that subdetectable levels of different PIs are present elsewhere. Returning to early secretion membranes, RAB1 itself is thought to interact with phosphatidylinositol 3-phosphate (PI3P), which is predominantly localised in endosomes.
This bachelor thesis aims to summarise which phosphoinositides are present in the membranes associated with RAB1. A clue may be the presence of enzymes required for PIs production, such as lipid kinases or phosphatases, and PIs effectors, which usually have specialised domains that specifically recognise the lipids mentioned.