velikost textu

Biochemical and molecular studies of cytochrome c oxidase and ATP synthase deficiencies

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:
Biochemical and molecular studies of cytochrome c oxidase and ATP synthase deficiencies
Název v češtině:
Studium poruch cytochrom c oxidasy a ATP synthasy na biochemické a molekulární úrovni
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
RNDr. Daniela Burská, Ph.D.
Id práce:
110701
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra biochemie (31-250)
Program studia:
Biochemie (N1406)
Obor studia:
Biochemie (NBIOD)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
13. 9. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Savčí organismus je plně závislý na systému oxidativní fosforylace (OXPHOS) jako hlavním zdroji produkce energie (ATP) v buňce. Poruchy OXPHOS mohou být způsobeny mutacemi v genech kódovaných mitochondriální DNA nebo jadernou DNA. Část výzkumné práce je zaměřena na roli raně a pozdně se asemblujících, jaderně kódovaných, strukturních podjednotek cytochrom c oxidasy (CcO) a Oxa1l, lidského homologu kvasinkové mitochondriální Oxa1 translokasy, v biogenezi cytochrom c oxidasy a její funkci s využitím stabilní RNA interference COX4, COX5A, COX6A1 a OXA1L a ektopické exprese epitopově značených podjednotek Cox6a, Cox7a a Cox7b v buněčné linii HEK (lidské embryonální ledviny)-293. Naše výsledky ukazují, že zatímco podjednotky Cox4 a Cox5a jsou nezbytné pro asemblaci funkčního komplexu CcO, Cox6a podjednotka je důležitá pro její stabilitu. V buňkách se sníženou expresí OXA1L byla překvapivě zjištěna normální aktivita i hladina holoenzymu CcO, přestože inaktivace OXA1 u kvasinek vyvolá kompletní ztrátu aktivity CcO. Při studiu poruch OXPHOS v izolovaných mitochondriích kosterního svalu, srdce, jater a frontálního kortexu získaných od pacientů s Leigh syndromem (mtDNA mutace 8363G>A), MERRF syndromem (mtDNA mutace 8344A>G) a MELAS syndromem (mtDNA mutace 3243A>G) jsme nalezli tkáňově specifické rozdíly v dopadu mt-tRNA mutací na OXPHOS mozku, které se významně lišily od dopadu těchto mutací v ostatních tkáních. Navíc jsme ukázali, že v případě mtDNA mikrodelece 9205TA v ATP6 genu je výrazně omezena syntéza podjednotky a komplexu ATPasy a postižena biogeneze CcO.
Abstract v angličtině:
The mammalian organism fully depends on the oxidative phosphorylation system (OXPHOS) as the major energy (ATP) producer of the cell. Disturbances of OXPHOS may be caused by mutations in either mitochondrial DNA (mtDNA) or nuclear DNA. One part of the thesis is focused on the role of early and late assembled nuclearencoded structural subunits of cytochrome c oxidase (CcO) as well as Oxa1l, the human homologue of the yeast mitochondrial Oxa1 translocase, in the biogenesis and function of the human CcO complex using stable RNA interference of COX4, COX5A, COX6A1 and OXA1L, as well as expression of epitope-tagged Cox6a, Cox7a and Cox7b, in HEK (human embryonic kidney)-293 cells. Our results indicate that, whereas nuclear- encoded CcO subunits Cox4 and Cox5a are required for the assembly of the functional CcO complex, the Cox6a subunit is required for the overall stability of the holoenzyme. In OXA1L knockdown HEK-293 cells, intriguingly, CcO activity and holoenzyme content were unaffected, although the inactivation of OXA1 in yeast was shown to cause complete absence of CcO activity. In addition, we compared OXPHOS protein deficiency patterns in mitochondria from skeletal muscle, heart, liver and frontal cortex of patients with Leigh (mtDNA mutation 8363G>A), MERRF (mtDNA mutation 8344A>G), and MELAS (mtDNA mutation 3243A>G) syndromes. Our data show new effects of mt-tRNA mutations on the brain which differ substantially from those described for other tissues. Furthermore, we found that mtDNA 9205TA microdeletion in the ATP6 gene prevents the synthesis of ATPase subunit a and also affects the biogenesis of CcO.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Daniela Burská, Ph.D. 1.38 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Daniela Burská, Ph.D. 3.31 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Daniela Burská, Ph.D. 81 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Daniela Burská, Ph.D. 81 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Marie Tichá, CSc. 80 kB