velikost textu

Non-canonical bioenergetics of the cell

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Non-canonical bioenergetics of the cell
Název v češtině:
Nová tvář buněčné bioenergetiky
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
RNDr. Katarína Smolková, Ph.D.
Id práce:
108958
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra biochemie (31-250)
Program studia:
Biochemie (N1406)
Obor studia:
Biochemie (NBIOD)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
31. 5. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Rakovinné buňky jsou charakteristické netypickými bioenergetickými vlastnostmi, jako je zvýšený metabolizmus glukózy a neefektivní oxidativní fosforylace. Přesný mechanizmus této metabolické proměny není doposud znám. Cílem tohoto projektu bylo ujasnit, jak prostředí tumoru ovlivňuje fungování mitochondriální oxidativní fosforylace. Zaměřovali jsme se na dvě základní podmínky, tj. deprivace glukózy a kyslíku, a analyzovali růst buněk, bioenergetické vlastnosti a expresi proteinů oxidativní fosforylace. Jako experimentální model jsme použili rakovinné buňky tumoru mléčné žlázy (HTB-126), které jsme porovnávali s příslušnou kontrolní linií (HTB-125), protože prostředí karcinomu prsu bývá často hypoxické a aglykemické. Výsledky této práce jasně ukazují závislost mitochondriální bioenergetiky na přítomnosti glukózy u rakovinných buněk. Mitochondriální respirace je regulována glukózou na několika úrovních, jako je Crabtree efekt, odvádění energetického substrátu z mitochondrií k podpoře buněčného růstu a proliferace a na úrovni biogeneze mitochondrií. Fungování oxidativní fosforylace je jasně ovlivněna přítomností glukózy i kyslíku. Součástí přizpůsobení se hypoxii je potlačení oxidativní fosforylace přítomností glukózy mnohem více, než v normoxii. Naše data ukazují, že energetické vlastnosti rakovinných buněk jsou regulovány vlivem buněčného okolí, konkrétně relativním vlivem přítomnosti glukózy a kyslíku. Ve druhé části práce jsou diskutovány výsledky expresní profily UCPn izoforem ve vybraných tkáních myši a potkana. Existující apoptotické dráhy zahrnující homologní proteiny apoptotické nukleázy DFF, CIDE, nezávislé na kaspázách, popisuje třetí část této práce
Abstract v angličtině:
Cancer cells generally present abnormal bioenergetic properties including an elevated glucose uptake, a high glycolysis and a poorly efficient oxidative phosphorylation system. However, the determinants of cancer cells metabolic reprogramming remain unknown. The main question in this project was how environmental conditions in vivo can influence functioning of mitochondrial OXPHOS, because details of mitochondrial bioenergetics of cancer cells are poorly documented. We have combined two conditions, namely glucose and oxygen deprivation, to measure their potential interaction. We examined the impact of glucose deprivation and oxygen deprivation on cell survival, overall bioenergetics and OXPHOS protein expression. As a model, we have chosen a human breast carcinoma (HTB-126) and appropriate control (HTB-125) cultured cells, as large fraction of breast malignancies exhibit hypoxic tumor regions with low oxygen concentrations and poor glucose delivery. The results demonstrate that glucose presence or absence largely influence functioning of mitochochondrial oxidative phosphorylation. The level of mitochondrial respiration capacity is regulated by glucose; by Crabtree effect, by energy substrate channeling towards anabolic pathways that support cell growth and by mitochondrial biogenesis pathways. Both oxygen deprivation and glucose deprivation can remodel the OXPHOS system, albeit in opposite directions. As an adaptative response to hypoxia, glucose inhibits mitochondrial oxidative phosphorylation to the larger extent than in normoxia. We concluded that the energy profile of cancer cells can be determined by specific balance between two main environmental stresses, glucose and oxygen deprivation. Thus, variability of intratumoral environment might explain the variability of cancer cells´ bioenergetic profile. In the second part of thesis, I discuss consequences of findings of UCPn transcripts in the studied mouse and rat tissues. In the third part of the thesis, we tried to elucidate another apoptotic pathway connected to mitochondria, independent of caspases.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Katarína Smolková, Ph.D. 6.31 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Katarína Smolková, Ph.D. 1.6 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Katarína Smolková, Ph.D. 81 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Katarína Smolková, Ph.D. 5 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Marie Tichá, CSc. 80 kB