One-semester lecture course focused on deepening of knowledge about molecular mechanisms of protein dynamics and protein stability. The main aim of the course is to understand the proteasome-ubiquitin system and its function in the regulation of cell cycle, development, immune response, autophagy or protein quality control.
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)
Jednosemestrální přednáškový kurs zaměřený na prohloubení znalostí o molekulárních mechanismech dynamiky proteinů a proteinové stability. Hlavním cílem kurzu bude pochopení proteazóm-ubikvitinového systému a jeho funkci v regulaci buněčného cyklu, vývoje, imunitní odpovědi, autofágie nebo kontroly proteinové kvality.
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (21.02.2018)
Literature -
Literature is based on contemporary summarizing articles and articles describing current important discoveries concerning the topic of individual lectures.
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)
Literatura se odvíjí od současných shrnujících článků a od článků které popisují aktuální významné objevy týkající se tématu jednotlivých přednášek.
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (21.02.2018)
Requirements to the exam -
Current review papers which will focus on the lectures and which will be distributed before the lectures.
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)
Shrnující články otištěné v současných vědeckých časopisech - budou distribuovány před každou hodinou
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)
Syllabus -
LECTURES OF WINTER SEMESTER:
1. Protein stability - introduction
2. Proteasome
3. Ubiquitin ligase
4. Regulation of protein stability in the cell cycle
5. Regulation of protein stability in development
6. Protein degradation associated with ER
7. Autophagy - lysosome
8. Protein degradation in response to cytotoxic stress
9. Summary
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)
PŘEDNÁŠKY ZIMNÍHO SEMESTRU:
1. Proteinová stabilita - úvod
2. Proteazóm
3. Ubikvitin ligázy
4. Regulace proteinové stability v buněčném cyklu
5. Regulace proteinové stability ve vývoji
6. Degradace proteinů asociovaná s ER
7. Autofagie – lysozóm
8. Degradace proteinů v odpovědi na cytotoxický stres
9. Shrnutí
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (21.02.2018)
Learning outcomes -
Learning outcomes (A) – MB151P107E Protein dynamics in development and cancer
After successfully completing the course, the student will:
1. Define and use in the correct context the key terms of proteostasis and protein stability regulation (UPS, ubiquitination, E1/E2/E3, proteasome, degron, DUB, ERAD, UPR, autophagy, proteotoxic stress).
2. Schematically illustrate and explain the steps of the proteasome-ubiquitin system leading to selective protein degradation (from labeling to substrate degradation) and draw the consequences of inhibiting key nodes of this pathway.
3. Distinguish and compare the main types of ubiquitin ligases according to the principle of substrate recognition and determine how a change in ligase activity can affect the stability of the target protein.
4. Apply the principles of directed degradation to cell cycle regulation: in a given case, identify a key degradation step and derive the impact of its disruption on cycle progression.
5. In a developmental context, analyze a model example where protein stability controls the developmental process and predict the phenotypic consequences of changes in degradation (increased/decreased stability).
6. Describe and illustrate ER-associated degradation (ERAD) and explain how disruptions in protein quality control in the ER lead to cellular responses to stress.
7. Distinguish the main forms of autophagy and select appropriate indicators/procedures for verifying changes in autophagic flux; subsequently interpret what these changes mean for cellular proteostasis.
8. Connect protein degradation with the response to cytotoxic stress and the immune response and explain the mechanism using a specific example discussed in the course.
9. Interprets typical experimental results regarding protein stability/turnover and justifies which regulatory mechanism is best compatible with the data (including the necessary controls).
10. Reads a scholarly (review or original) article on the subject, briefly summarizes the main points and evidence, critically evaluates the limitations, and proposes a testable hypothesis including an experimental design.
Last update: Gáliková Kristýna, Mgr. et Mgr., DiS. (19.02.2026)
Výsledky učení (A) – MB151P107E Dynamika proteinů ve vývoji a rakovině
Po úspěšném absolvování předmětu student/ka:
1. Definuje a ve správném kontextu použije klíčové pojmy proteostázy a regulace stability proteinů (UPS, ubiquitinace, E1/E2/E3, proteazóm, degron, DUB, ERAD, UPR, autofagie, proteotoxický stres).
2. Schematicky znázorní a vysvětlí kroky proteazóm-ubikvitinového systému vedoucí k selektivní degradaci proteinů (od značení po degradaci substrátu) a vyvodí důsledky inhibice klíčových uzlů této dráhy.
3. Rozliší a porovná hlavní typy ubikvitin ligáz podle principu rozpoznání substrátu a určí, jak může změna aktivity ligázy ovlivnit stabilitu cílového proteinu.
4. Aplikuje principy řízené degradace na regulaci buněčného cyklu: na zadaném případu identifikuje klíčový degradační krok a odvodí dopad jeho poruchy na průchod cyklem.
5. Ve vývojovém kontextu analyzuje modelový příklad, kde stabilita proteinu řídí vývojový proces, a predikuje fenotypové důsledky změn degradace (zvýšení/snížení stability).
6. Popíše a znázorní ER-asociovanou degradaci (ERAD) a vysvětlí, jak poruchy kontroly kvality proteinů v ER vedou k buněčné odpovědi na stres.
7. Rozliší hlavní formy autofagie a vybere vhodné indikátory/postupy pro ověření změn autofagického toku; následně interpretuje, co tyto změny znamenají pro proteostázu buňky.
8. Propojí degradaci proteinů s odpovědí na cytotoxický stres a s imunitní odpovědí a vysvětlí mechanizmus na konkrétním příkladu probíraném v kurzu.
9. Interpret uje typické experimentální výstupy týkající se stability/obratu proteinů a zdůvodní, který mechanizmus regulace je s daty nejlépe slučitelný (včetně uvedení potřebných kontrol).
10. Přečte odborný (shr nující nebo původní) článek k tématu předmětu, stručně shrne hlavní sdělení a důkazy, kriticky zhodnotí omezení a navrhne testovatelnou hypotézu včetně návrhu experimentu.
Last update: Gáliková Kristýna, Mgr. et Mgr., DiS. (19.02.2026)
Entry requirements - Czech
Zvládnout výuku v anglickém jazyce. Zkouška je pro česky mluvící studenty vedena v češtině
Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (21.02.2018)
