DYNAMICS OF MEMBRANE ARCHITECTURE. MOLECULAR INTERACTIONS AND APPLICATION IN AUTOPHAGIA (Q3142569)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3142569 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | DYNAMICS OF MEMBRANE ARCHITECTURE. MOLECULAR INTERACTIONS AND APPLICATION IN AUTOPHAGIA |
Project Q3142569 in Spain |
Statements
109,763.58 Euro
0 references
201,586.0 Euro
0 references
54.45 percent
0 references
1 January 2016
0 references
31 December 2019
0 references
UNIVERSIDAD DEL PAIS VASCO/EUSKAL HERRIKO UNIBERTSITATEA
0 references
48940
0 references
LAS MEMBRANAS CELULARES ESTAN CONSTITUIDAS POR UNA DOBLE CAPA DE FOSFOLIPIDOS, A LA CUAL SE ASOCIAN PROTEINAS CON DIFERENTES NIVELES DE INTERACCION Y COMPLEJIDAD. EL ELEMENTO BASICO EN LA ARQUITECTURA DE LA MEMBRANA ES EL INTERIOR HIDROFOBICO DE LA BICAPA LIPIDICA. ASI, LAS MUCHAS REACCIONES BIOQUIMICAS QUE TIENEN LUGAR EN LA MEMBRANA SE PRODUCEN EN UNA ESTRUCTURA BIDIMENSIONAL LIQUIDO-CRISTALINA. LAS INTERACCIONES MOLECULARES EN ESTE ENTORNO TAN PECULIAR SON MUY COMPLEJAS Y DIFICILES DE ESTUDIAR. LA DIFICULTAD AUMENTA POR EL HECHO DE QUE LA ARQUITECTURA DE LA MEMBRANA NO ES ESTATICA, SINO QUE VARIA CONSTANTEMENTE CON EL TIEMPO Y EN EL PLANO DE LA MEMBRANA. LAS HETEROGENEIDADES OBSERVADAS EN EL PLANO SE LLAMAN NORMALMENTE ¿DOMINIOS DE MEMBRANA¿. LOS ESFINGOLIPIDOS SON UNA CLASE POCO ABUNDANTE DE LIPIDOS, QUE A MENUDO DAN ORIGEN A DOMINIOS DE MEMBRANA ESPECIALIZADOS. EN NUESTRO LABORATORIO SE HAN ESTUDIADO CON DETALLE LAS PROPIEDADES BIOFISICAS DE ESTOS LIPIDOS (SOBRE TODO CERAMIDAS) Y DOMINIOS, Y LOS ESTUDIOS CONTINUARAN A LO LARGO DE ESTE PROYECTO. A LA VEZ, OTROS ESTUDIOS DE NUESTRO GRUPO SE HAN DIRIGIDO A LA AUTOFAGIA, UN PROCESO INTRACELULAR DE DEGRADACION DE MACROMOLECULAS Y ORGANULOS QUE ES ESENCIAL PARA LA HOMEOSTASIS DE CELULAS Y TEJIDOS, Y QUE ESTA RELACIONADO CON ENFERMEDADES IMPORTANTES. LA AUTOFAGIA COMIENZA POR LA FORMACION DE UNA MEMBRANA DE AISLAMIENTO, O FAGOFORO, QUE SECUESTRA LA CARGA A DEGRADAR ANTES DE CERRARSE SOBRE SI MISMO, FORMANDO EL AUTOFAGOSOMA. ESTE SE FUSIONA LUEGO CON LOS LISOSOMAS PARA DEGRADAR SU CARGA. NO SE CONOCE BIEN COMO SE FORMA Y SE ALARGA EL AUTOFAGOSOMA. SE HAN IDENTIFICADO EN MAMIFEROS UNAS 20 PROTEINAS ATG (AUTOPHAGY-RELATED). EL OBJETIVO PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO ES RECONSTITUIR EN SISTEMAS FUNCIONALES MINIMOS, A PARTIR DE LIPIDOS PUROS Y PROTEINAS ATG HUMANAS, EL FENOMENO DE FORMACION Y ALARGAMIENTO DEL AUTOFAGOSOMA, CON EL FIN DE OBTENER UNA COMPRENSION MECANISTICA DETALLADA DEL PROCESO A NIVEL MOLECULAR. SE ESTUDIARAN DOS SISTEMAS MULTIPROTEICOS, QUE GUARDAN SEMEJANZA CON LA CASCADA DE UBIQUITINACION DE PROTEINAS, A SABER LOS LLAMDSO SISTEMAS ATG8 Y ATG12, Y TAMBIEN SE ESTUDIARA LA IMPORTANTE PROTEINA INTRINSECA DE MEMBRANA ATG9. SE CARACTERIZARA UN AMPLIO ESPECTRO DE LAS INTERACCIONES MOLECULARES QUE ENTRELAZAN LOS COMPONENTES MENCIONADOS, UTILIZANDO TECNICAS BIOFISICAS AVANZADAS, COMO LA ESPECTROSCOPIA DE CORRELACION DE FLUORESCENCIA, LAS MICROSCOPIAS CONFOCAL Y DE FUERZA ATOMICA, LA MICROSCOPIA CRIO-ELECTRONICA, Y EL ANALISIS LIPIDOMICO. POR OTRA PARTE SE SABE QUE LAS CERAMIDAS, UNA IMPORTANTE CLASE DE ESFINGOLIPIDOS, PUEDEN MODULAR LA AUTOFAGIA, A TRAVES DE MECANISMOS MAL CONOCIDOS. SE LLEVARAN A CABO EXPERIMENTOS DESTINADOS A PROBAR LA HIPOTESIS SEGUN LA CUAL LAS CERAMIDAS REGULAN LA AUTOFAGIA, AL MENOS EN PARTE, A TRAVES DE CAMBIOS EN LA ARQUITECTURA MOLECULAR DE LAS MEMBRANAS. (Spanish)
0 references
THE CELL MEMBRANES ARE FORMED BY A DOUBLE LAYER OF PHOSPHOLIPIDS, TO WHICH PROTEINS ARE ASSOCIATED WITH DIFFERENT LEVELS OF INTERACTION AND COMPLEXITY. THE BASIC ELEMENT IN MEMBRANE ARCHITECTURE IS THE HYDROPHOBIC INTERIOR OF THE LIPID BILAYER. THUS, THE MANY BIOCHEMICAL REACTIONS THAT OCCUR IN THE MEMBRANE OCCUR IN A TWO-DIMENSIONAL LIQUID-CRYSTALLINE STRUCTURE. MOLECULAR INTERACTIONS IN THIS PECULIAR ENVIRONMENT ARE VERY COMPLEX AND DIFFICULT TO STUDY. THE DIFFICULTY IS INCREASED BY THE FACT THAT THE MEMBRANE ARCHITECTURE IS NOT STATIC, BUT VARIES CONSTANTLY OVER TIME AND IN THE PLANE OF THE MEMBRANE. THE HETEROGENEITIES OBSERVED IN THE PLANE ARE USUALLY CALLED MEMBRANE DOMAINS. ESFINGOLIPIDS ARE AN INFREQUENT CLASS OF LIPIDS, WHICH OFTEN GIVE RISE TO SPECIALISED MEMBRANE DOMAINS. IN OUR LABORATORY WE HAVE STUDIED IN DETAIL THE BIOPHYSIC PROPERTIES OF THESE LIPIDS (ESPECIALLY CERAMIDES) AND DOMAINS, AND THE STUDIES WILL CONTINUE THROUGHOUT THIS PROJECT. AT THE SAME TIME, OTHER STUDIES OF OUR GROUP HAVE FOCUSED ON AUTOPHAGIA, AN INTRACELLULAR PROCESS OF DEGRADATION OF MACROMOLECULES AND ORGANULOS THAT IS ESSENTIAL FOR THE HOMEOSTASIS OF CELLS AND TISSUES, AND THAT IS RELATED TO IMPORTANT DISEASES. AUTOPHAGIA BEGINS WITH THE FORMATION OF AN ISOLATION MEMBRANE, OR FAGOFORO, WHICH ABDUCTS THE LOAD TO DEGRADE BEFORE CLOSING OVER ITSELF, FORMING THE AUTOPHAGOSOMA. IT THEN MERGES WITH THE LYSOSOMES TO DEGRADE ITS LOAD. IT IS NOT WELL KNOWN HOW IT FORMS AND THE AUTOPHAGOSOMA IS EXTENDED. ABOUT 20 ATG PROTEINS (AUTOPHAGY-RELATED) HAVE BEEN IDENTIFIED IN MAMMALS. THE MAIN OBJECTIVE OF THIS PROJECT IS TO RECONSTITUTE IN MINIMAL FUNCTIONAL SYSTEMS, FROM PURE LIPIDS AND HUMAN ATG PROTEINS, THE FORMATION AND ELONGATION PHENOMENE OF THE AUTOPHAGOSOMA, IN ORDER TO OBTAIN A DETAILED MECHANITIC UNDERSTANDING OF THE PROCESS AT THE MOLECULAR LEVEL. TWO MULTIPROTEIN SYSTEMS, WHICH RESEMBLE THE CASCADE OF PROTEIN UBIQUITINATION, NAMELY THE LLAMDSO SYSTEMS ATG8 AND ATG12, WILL BE STUDIED, AND THE IMPORTANT INTRINSIC PROTEIN OF ATG9 MEMBRANE WILL ALSO BE STUDIED. A BROAD SPECTRUM OF MOLECULAR INTERACTIONS THAT INTERTWINE THE AFOREMENTIONED COMPONENTS WILL BE CHARACTERISED, USING ADVANCED BIOPHYSIC TECHNIQUES, SUCH AS FLUORESCENCE CORRELATION SPECTROSCOPY, CONFOCAL AND ATOMIC STRENGTH MICROSCOPY, CRYO-ELECTRONIC MICROSCOPY, AND LIPIDOMIC ANALYSIS. ON THE OTHER HAND IT IS KNOWN THAT CERAMIDES, AN IMPORTANT CLASS OF ESFINGOLIDIDS, CAN MODULATE AUTOPHAGIA, THROUGH POORLY KNOWN MECHANISMS. EXPERIMENTS WILL BE CARRIED OUT TO TEST THE HYPOTHESES ACCORDING TO WHICH CERAMIDES REGULATE AUTOPHAGIA, AT LEAST IN PART, THROUGH CHANGES IN THE MOLECULAR ARCHITECTURE OF THE MEMBRANES. (English)
12 October 2021
0.2556978657605427
0 references
LES MEMBRANES CELLULAIRES SONT FORMÉES PAR UNE DOUBLE COUCHE DE PHOSPHOLIPIDES, À LAQUELLE LES PROTÉINES SONT ASSOCIÉES À DIFFÉRENTS NIVEAUX D’INTERACTION ET DE COMPLEXITÉ. L’ÉLÉMENT FONDAMENTAL DE L’ARCHITECTURE MEMBRANAIRE EST L’INTÉRIEUR HYDROPHOBE DE LA BICOUCHE LIPIDIQUE. AINSI, LES NOMBREUSES RÉACTIONS BIOCHIMIQUES QUI SE PRODUISENT DANS LA MEMBRANE SE PRODUISENT DANS UNE STRUCTURE LIQUIDE-CRISTALLINE BIDIMENSIONNELLE. LES INTERACTIONS MOLÉCULAIRES DANS CET ENVIRONNEMENT PARTICULIER SONT TRÈS COMPLEXES ET DIFFICILES À ÉTUDIER. LA DIFFICULTÉ EST ACCRUE PAR LE FAIT QUE L’ARCHITECTURE DE LA MEMBRANE N’EST PAS STATIQUE, MAIS VARIE CONSTAMMENT DANS LE TEMPS ET DANS LE PLAN DE LA MEMBRANE. LES HÉTÉROGÉNÉITÉS OBSERVÉES DANS LE PLAN SONT GÉNÉRALEMENT APPELÉES DOMAINES MEMBRANAIRES. LES ESFINGOLIPIDS SONT UNE CLASSE PEU FRÉQUENTE DE LIPIDES, QUI DONNENT SOUVENT LIEU À DES DOMAINES MEMBRANAIRES SPÉCIALISÉS. DANS NOTRE LABORATOIRE, NOUS AVONS ÉTUDIÉ EN DÉTAIL LES PROPRIÉTÉS BIOPHYSIQUES DE CES LIPIDES (EN PARTICULIER LES CÉRAMIDES) ET DES DOMAINES, ET LES ÉTUDES SE POURSUIVRONT TOUT AU LONG DE CE PROJET. DANS LE MÊME TEMPS, D’AUTRES ÉTUDES DE NOTRE GROUPE ONT MIS L’ACCENT SUR L’AUTOPHAGIE, UN PROCESSUS INTRACELLULAIRE DE DÉGRADATION DES MACROMOLÉCULES ET ORGANULOS QUI EST ESSENTIEL POUR L’HOMÉOSTASIE DES CELLULES ET DES TISSUS, ET QUI EST LIÉ À D’IMPORTANTES MALADIES. L’AUTOPHAGIE COMMENCE PAR LA FORMATION D’UNE MEMBRANE D’ISOLEMENT, OU FAGOFORO, QUI ENLÈVE LA CHARGE À DÉGRADER AVANT DE SE REFERMER SUR ELLE-MÊME, FORMANT L’AUTOPHAGOSOMA. IL FUSIONNE ENSUITE AVEC LES LYSOSOMES POUR DÉGRADER SA CHARGE. IL N’EST PAS BIEN CONNU COMMENT IL SE FORME ET L’AUTOPHAGOSOMA EST ÉTENDU. ENVIRON 20 PROTÉINES ATG (LIÉES À L’AUTOPHAGIE) ONT ÉTÉ IDENTIFIÉES CHEZ LES MAMMIFÈRES. L’OBJECTIF PRINCIPAL DE CE PROJET EST DE RECONSTITUER DANS DES SYSTÈMES FONCTIONNELS MINIMAUX, À PARTIR DE LIPIDES PURS ET DE PROTÉINES ATG HUMAINES, LA FORMATION ET L’ALLONGEMENT DU PHÉNOMÈNE DE L’AUTOPHAGOSOMA, AFIN D’OBTENIR UNE COMPRÉHENSION MECHANITIC DÉTAILLÉE DU PROCESSUS AU NIVEAU MOLÉCULAIRE. DEUX SYSTÈMES MULTIPROTÉINES, QUI RESSEMBLENT À LA CASCADE DE L’UBIQUITINATION PROTÉIQUE, À SAVOIR LES SYSTÈMES LLAMDSO ATG8 ET ATG12, SERONT ÉTUDIÉS, ET L’IMPORTANTE PROTÉINE INTRINSÈQUE DE LA MEMBRANE ATG9 SERA ÉGALEMENT ÉTUDIÉE. UN LARGE ÉVENTAIL D’INTERACTIONS MOLÉCULAIRES ENTRE LES COMPOSANTS SUSMENTIONNÉS SERA CARACTÉRISÉ À L’AIDE DE TECHNIQUES BIOPHYSIQUES AVANCÉES, TELLES QUE LA SPECTROSCOPIE DE CORRÉLATION DE FLUORESCENCE, LA MICROSCOPIE CONFOCALE ET DE FORCE ATOMIQUE, LA MICROSCOPIE CRYO-ÉLECTRONIQUE ET L’ANALYSE LIPIDOMIQUE. D’AUTRE PART, ON SAIT QUE LES CÉRAMIDES, UNE CLASSE IMPORTANTE D’ESFINGOLIDIDS, PEUVENT MODULER L’AUTOPHAGIE, GRÂCE À DES MÉCANISMES MAL CONNUS. DES EXPÉRIENCES SERONT MENÉES POUR TESTER LES HYPOTHÈSES SELON LESQUELLES LES CÉRAMIDES RÉGULENT L’AUTOPHAGIE, DU MOINS EN PARTIE, PAR DES CHANGEMENTS DANS L’ARCHITECTURE MOLÉCULAIRE DES MEMBRANES. (French)
2 December 2021
0 references
DIE ZELLMEMBRANEN WERDEN DURCH EINE DOPPELTE SCHICHT VON PHOSPHOLIPIDEN GEBILDET, ZU DER PROTEINE MIT UNTERSCHIEDLICHEN INTERAKTIONS- UND KOMPLEXITÄTSEBENEN ASSOZIIERT SIND. DAS GRUNDELEMENT IN DER MEMBRANARCHITEKTUR IST DAS HYDROPHOBE INNERE DER LIPID-BILAYER. SO TRETEN DIE VIELEN BIOCHEMISCHEN REAKTIONEN, DIE IN DER MEMBRAN AUFTRETEN, IN EINER ZWEIDIMENSIONALEN FLÜSSIGKRISTALLINEN STRUKTUR AUF. MOLEKULARE WECHSELWIRKUNGEN IN DIESER BESONDEREN UMGEBUNG SIND SEHR KOMPLEX UND SCHWER ZU STUDIEREN. DIE SCHWIERIGKEIT WIRD DADURCH ERHÖHT, DASS DIE MEMBRANARCHITEKTUR NICHT STATISCH IST, SONDERN IM LAUFE DER ZEIT UND IN DER EBENE DER MEMBRAN STÄNDIG VARIIERT. DIE IN DER EBENE BEOBACHTETEN HETEROGENITÄTEN WERDEN IN DER REGEL MEMBRANDOMÄNEN GENANNT. ESFINGOLIPIDS SIND EINE SELTENE KLASSE VON LIPIDEN, DIE HÄUFIG ZU SPEZIALISIERTEN MEMBRANDOMÄNEN FÜHREN. IN UNSEREM LABOR HABEN WIR DETAILLIERT DIE BIOPHYSIKALISCHEN EIGENSCHAFTEN DIESER LIPIDE (INSBESONDERE CERAMIDE) UND DOMÄNEN UNTERSUCHT, UND DIE STUDIEN WERDEN WÄHREND DES GESAMTEN PROJEKTS FORTGESETZT. GLEICHZEITIG KONZENTRIERTEN SICH ANDERE STUDIEN UNSERER GRUPPE AUF DIE AUTOPHAGIE, EINEN INTRAZELLULÄREN ABBAU VON MAKROMOLEKÜLEN UND ORGANULOS, DER FÜR DIE HOMÖOSTASE VON ZELLEN UND GEWEBEN UNERLÄSSLICH IST UND MIT WICHTIGEN KRANKHEITEN ZUSAMMENHÄNGT. AUTOPHAGIE BEGINNT MIT DER BILDUNG EINER ISOLATIONSMEMBRAN, ODER FAGOFORO, DIE DIE LAST ENTFÜHRT, BEVOR SIE SICH ÜBER SICH SELBST SCHLIESST UND DIE AUTOPHAGOSOMA BILDET. SIE VERSCHMILZT DANN MIT DEN LYSOSOMEN, UM SEINE LAST ZU VERSCHLECHTERN. ES IST NICHT BEKANNT, WIE ES SICH FORMT UND DER AUTOPHAGOSOMA ERWEITERT WIRD. BEI SÄUGETIEREN WURDEN ETWA 20 ATG-PROTEINE (AUTOPHAGIEBEDINGT) IDENTIFIZIERT. HAUPTZIEL DIESES PROJEKTS IST DIE REKONSTITUIERUNG IN MINIMALEN FUNKTIONSSYSTEMEN, VON REINEN LIPIDEN UND MENSCHLICHEN ATG-PROTEINEN, DER ENTSTEHUNG UND DEHNUNG DES AUTOPHAGOSOMA, UM EIN DETAILLIERTES MECHANITIC VERSTÄNDNIS DES PROZESSES AUF MOLEKULARER EBENE ZU ERHALTEN. ES WERDEN ZWEI MULTIPROTEINSYSTEME UNTERSUCHT, DIE DER KASKADE DER PROTEIN-UBIQUITINATION ÄHNELN, NÄMLICH DEN LLAMDSO-SYSTEMEN ATG8 UND ATG12, UND DAS WICHTIGE INTRINSISCHE PROTEIN DER ATG9-MEMBRAN WIRD EBENFALLS UNTERSUCHT. EIN BREITES SPEKTRUM MOLEKULARER WECHSELWIRKUNGEN, DIE DIE GENANNTEN KOMPONENTEN MITEINANDER VERBINDEN, WIRD DURCH FORTSCHRITTLICHE BIOPHYSIKALISCHE TECHNIKEN WIE FLUORESZENZKORRELATIONSSPEKTROSKOPIE, KONFOKAL- UND ATOMSTÄRKEMIKROSKOPIE, KRYOELEKTRONISCHE MIKROSKOPIE UND LIPIDOMISCHE ANALYSE CHARAKTERISIERT. ANDERERSEITS IST BEKANNT, DASS CERAMIDE, EINE WICHTIGE KLASSE VON ESFINGOLIDIDS, AUTOPHAGIE DURCH SCHLECHT BEKANNTE MECHANISMEN MODULIEREN KÖNNEN. ES WERDEN VERSUCHE DURCHGEFÜHRT, UM DIE HYPOTHESEN ZU TESTEN, NACH DENEN CERAMIDE DIE AUTOPHAGIE ZUMINDEST TEILWEISE DURCH VERÄNDERUNGEN IN DER MOLEKULAREN ARCHITEKTUR DER MEMBRANEN REGULIEREN. (German)
9 December 2021
0 references
DE CELMEMBRANEN WORDEN GEVORMD DOOR EEN DUBBELE LAAG FOSFOLIPIDEN, WAARAAN EIWITTEN WORDEN GEASSOCIEERD MET VERSCHILLENDE NIVEAUS VAN INTERACTIE EN COMPLEXITEIT. HET BASISELEMENT IN MEMBRAANARCHITECTUUR IS HET HYDROFOBE INTERIEUR VAN DE LIPIDE BILAYER. ZO KOMEN DE VELE BIOCHEMISCHE REACTIES IN HET MEMBRAAN VOOR IN EEN TWEEDIMENSIONALE VLOEISTOFKRISTALLIJNE STRUCTUUR. MOLECULAIRE INTERACTIES IN DEZE BIJZONDERE OMGEVING ZIJN ZEER COMPLEX EN MOEILIJK TE BESTUDEREN. DE MOEILIJKHEID WORDT VERGROOT DOOR HET FEIT DAT DE MEMBRAANARCHITECTUUR NIET STATISCH IS, MAAR CONSTANT VARIEERT IN DE TIJD EN IN HET VLAK VAN HET MEMBRAAN. DE HETEROGENITEITEN DIE IN HET VLAK WORDEN WAARGENOMEN, WORDEN MEESTAL MEMBRAANDOMEINEN GENOEMD. ESFINGOLIPIDS ZIJN EEN ZELDZAME KLASSE VAN LIPIDEN, DIE VAAK AANLEIDING GEVEN TOT GESPECIALISEERDE MEMBRAANDOMEINEN. IN ONS LABORATORIUM HEBBEN WE DE BIOFYSISCHE EIGENSCHAPPEN VAN DEZE LIPIDEN (VOORAL CERAMIDEN) EN DOMEINEN IN DETAIL BESTUDEERD, EN DE STUDIES ZULLEN GEDURENDE DIT PROJECT WORDEN VOORTGEZET. TEGELIJKERTIJD HEBBEN ANDERE STUDIES VAN ONZE GROEP ZICH GERICHT OP AUTOFAGIE, EEN INTRACELLULAIR PROCES VAN AFBRAAK VAN MACROMOLECULEN EN ORGANULOS DAT ESSENTIEEL IS VOOR DE HOMEOSTASE VAN CELLEN EN WEEFSELS, EN DAT IS GERELATEERD AAN BELANGRIJKE ZIEKTEN. AUTOPHAGIA BEGINT MET DE VORMING VAN EEN ISOLATIEMEMBRAAN, OF FAGOFORO, DAT DE BELASTING ONTVOERT OM AF TE BREKEN ALVORENS OVER ZICHZELF TE SLUITEN, WAARDOOR HET AUTOPHAGOSOMA WORDT GEVORMD. HET FUSEERT VERVOLGENS MET DE LYSOSOMES OM ZIJN BELASTING TE DEGRADEREN. HET IS NIET BEKEND HOE HET ZICH VORMT EN HET AUTOPHAGOSOMA WORDT UITGEBREID. BIJ ZOOGDIEREN ZIJN ONGEVEER 20 ATG-EIWITTEN (AUTOFAGIEGERELATEERD) GEÏDENTIFICEERD. HET HOOFDDOEL VAN DIT PROJECT IS HET RECONSTITUEREN IN MINIMALE FUNCTIONELE SYSTEMEN, VAN PURE LIPIDEN EN MENSELIJKE ATG-EIWITTEN, DE VORMING EN VERLENGING VAN HET AUTOPHAGOSOMA, OM EEN GEDETAILLEERD MECHANITIC INZICHT IN HET PROCES OP MOLECULAIR NIVEAU TE VERKRIJGEN. TWEE MULTIPROTEÏNE SYSTEMEN, DIE LIJKEN OP DE CASCADE VAN EIWIT UBIQUITINATION, NAMELIJK DE LLAMDSO SYSTEMEN ATG8 EN ATG12, ZULLEN WORDEN BESTUDEERD, EN HET BELANGRIJKE INTRINSIEKE EIWIT VAN ATG9 MEMBRAAN ZAL OOK WORDEN BESTUDEERD. EEN BREED SPECTRUM VAN MOLECULAIRE INTERACTIES DIE DE BOVENGENOEMDE COMPONENTEN MET ELKAAR VERWEVEN, ZAL WORDEN GEKENMERKT DOOR GEAVANCEERDE BIOFYSISCHE TECHNIEKEN, ZOALS FLUORESCENTIECORRELATIESPECTROSCOPIE, CONFOCALE EN ATOOMSTERKTEMICROSCOPIE, CRYO-ELEKTRONISCHE MICROSCOPIE EN LIPIDOMISCHE ANALYSE. AAN DE ANDERE KANT IS HET BEKEND DAT CERAMIDEN, EEN BELANGRIJKE KLASSE VAN ESFINGOLIDIDS, AUTOFAGIE KUNNEN MODULEREN, DOOR MIDDEL VAN SLECHT BEKENDE MECHANISMEN. ER ZULLEN EXPERIMENTEN WORDEN UITGEVOERD OM DE HYPOTHESEN TE TESTEN VOLGENS WELKE CERAMIDEN AUTOFAGIE, ALTHANS GEDEELTELIJK, REGULEREN DOOR VERANDERINGEN IN DE MOLECULAIRE ARCHITECTUUR VAN DE MEMBRANEN. (Dutch)
17 December 2021
0 references
LE MEMBRANE CELLULARI SONO FORMATE DA UN DOPPIO STRATO DI FOSFOLIPIDI, A CUI LE PROTEINE SONO ASSOCIATE A DIVERSI LIVELLI DI INTERAZIONE E COMPLESSITÀ. L'ELEMENTO DI BASE NELL'ARCHITETTURA A MEMBRANA È L'INTERNO IDROFOBICO DEL BISTRATO LIPIDICO. COSÌ, LE MOLTE REAZIONI BIOCHIMICHE CHE SI VERIFICANO NELLA MEMBRANA SI VERIFICANO IN UNA STRUTTURA BIDIMENSIONALE LIQUIDO-CRISTALLINO. LE INTERAZIONI MOLECOLARI IN QUESTO PARTICOLARE AMBIENTE SONO MOLTO COMPLESSE E DIFFICILI DA STUDIARE. LA DIFFICOLTÀ È AUMENTATA DAL FATTO CHE L'ARCHITETTURA DELLA MEMBRANA NON È STATICA, MA VARIA COSTANTEMENTE NEL TEMPO E NEL PIANO DELLA MEMBRANA. LE ETEROGENEITÀ OSSERVATE NEL PIANO SONO SOLITAMENTE CHIAMATE DOMINI DI MEMBRANA. ESFINGOLIPIDS È UNA CLASSE POCO FREQUENTE DI LIPIDI, CHE SPESSO DANNO ORIGINE A DOMINI DI MEMBRANA SPECIALIZZATI. NEL NOSTRO LABORATORIO ABBIAMO STUDIATO IN DETTAGLIO LE PROPRIETÀ BIOFISICHE DI QUESTI LIPIDI (SOPRATTUTTO CERAMIDI) E DOMINI, E GLI STUDI PROSEGUIRANNO DURANTE TUTTO QUESTO PROGETTO. ALLO STESSO TEMPO, ALTRI STUDI DEL NOSTRO GRUPPO SI SONO CONCENTRATI SULL'AUTOFAGIA, UN PROCESSO INTRACELLULARE DI DEGRADAZIONE DELLE MACROMOLECOLE E ORGANULOS CHE È ESSENZIALE PER L'OMEOSTASI DI CELLULE E TESSUTI, E CHE È CORRELATO A MALATTIE IMPORTANTI. L'AUTOFAGIA INIZIA CON LA FORMAZIONE DI UNA MEMBRANA DI ISOLAMENTO, O FAGOFORO, CHE RAPISCE IL CARICO PER DEGRADARSI PRIMA DI CHIUDERSI SU SE STESSA, FORMANDO L'AUTOPHAGOSOMA. POI SI FONDE CON I LISOSOMI PER DEGRADARE IL SUO CARICO. NON È BEN NOTO COME SI FORMA E L'AUTOPHAGOSOMA È ESTESO. CIRCA 20 PROTEINE ATG (CORRELATE ALL'AUTOFAGIA) SONO STATE IDENTIFICATE NEI MAMMIFERI. L'OBIETTIVO PRINCIPALE DI QUESTO PROGETTO È QUELLO DI RICOSTITUIRE IN SISTEMI FUNZIONALI MINIMI, DA LIPIDI PURI E PROTEINE ATG UMANE, LA FORMAZIONE E L'ALLUNGAMENTO FENOMENE DELL'AUTOPHAGOSOMA, AL FINE DI OTTENERE UNA COMPRENSIONE MECHANITIC DETTAGLIATA DEL PROCESSO A LIVELLO MOLECOLARE. DUE SISTEMI MULTIPROTEINE, CHE ASSOMIGLIANO ALLA CASCATA DI UBIQUITINAZIONE PROTEICA, VALE A DIRE I SISTEMI LLAMDSO ATG8 E ATG12, SARANNO STUDIATI E SARÀ STUDIATA ANCHE L'IMPORTANTE PROTEINA INTRINSECA DELLA MEMBRANA ATG9. SARÀ CARATTERIZZATO UN AMPIO SPETTRO DI INTERAZIONI MOLECOLARI CHE INTRECCIANO I SUDDETTI COMPONENTI, UTILIZZANDO TECNICHE BIOFISICHE AVANZATE, COME LA SPETTROSCOPIA DI CORRELAZIONE A FLUORESCENZA, LA MICROSCOPIA CONFOCALE E LA FORZA ATOMICA, LA MICROSCOPIA CRIO-ELETTRONICA E L'ANALISI LIPIDOMICA. D'ALTRA PARTE È NOTO CHE LE CERAMIDI, UNA CLASSE IMPORTANTE DI ESFINGOLIDIDS, POSSONO MODULARE L'AUTOFAGIA, ATTRAVERSO MECCANISMI POCO CONOSCIUTI. SARANNO EFFETTUATI ESPERIMENTI PER TESTARE LE IPOTESI SECONDO CUI LE CERAMIDI REGOLANO L'AUTOFAGIA, ALMENO IN PARTE, ATTRAVERSO CAMBIAMENTI NELL'ARCHITETTURA MOLECOLARE DELLE MEMBRANE. (Italian)
16 January 2022
0 references
ΟΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΈΣ ΜΕΜΒΡΆΝΕΣ ΣΧΗΜΑΤΊΖΟΝΤΑΙ ΑΠΌ ΈΝΑ ΔΙΠΛΌ ΣΤΡΏΜΑ ΦΩΣΦΟΛΙΠΙΔΊΩΝ, ΜΕ ΤΟ ΟΠΟΊΟ ΟΙ ΠΡΩΤΕΪ́ΝΕΣ ΣΥΝΔΈΟΝΤΑΙ ΜΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΆ ΕΠΊΠΕΔΑ ΑΛΛΗΛΕΠΊΔΡΑΣΗΣ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΌΤΗΤΑΣ. ΤΟ ΒΑΣΙΚΌ ΣΤΟΙΧΕΊΟ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΉ ΤΗΣ ΜΕΜΒΡΆΝΗΣ ΕΊΝΑΙ ΤΟ ΥΔΡΌΦΟΒΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΌ ΤΟΥ ΛΙΠΙΔΙΚΟΎ ΔΙΣΤΡΏΜΑΤΟΣ. ΈΤΣΙ, ΟΙ ΠΟΛΛΈΣ ΒΙΟΧΗΜΙΚΈΣ ΑΝΤΙΔΡΆΣΕΙΣ ΠΟΥ ΕΜΦΑΝΊΖΟΝΤΑΙ ΣΤΗ ΜΕΜΒΡΆΝΗ ΣΥΜΒΑΊΝΟΥΝ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΣΔΙΆΣΤΑΤΗ ΥΓΡΟΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΉ ΔΟΜΉ. ΟΙ ΜΟΡΙΑΚΈΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΆΣΕΙΣ ΣΕ ΑΥΤΌ ΤΟ ΠΕΡΊΕΡΓΟ ΠΕΡΙΒΆΛΛΟΝ ΕΊΝΑΙ ΠΟΛΎ ΠΕΡΊΠΛΟΚΕΣ ΚΑΙ ΔΎΣΚΟΛΟ ΝΑ ΜΕΛΕΤΗΘΟΎΝ. Η ΔΥΣΚΟΛΊΑ ΑΥΞΆΝΕΤΑΙ ΑΠΌ ΤΟ ΓΕΓΟΝΌΣ ΌΤΙ Η ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΉ ΤΗΣ ΜΕΜΒΡΆΝΗΣ ΔΕΝ ΕΊΝΑΙ ΣΤΑΤΙΚΉ, ΑΛΛΆ ΠΟΙΚΊΛΛΕΙ ΣΥΝΕΧΏΣ ΜΕ ΤΗΝ ΠΆΡΟΔΟ ΤΟΥ ΧΡΌΝΟΥ ΚΑΙ ΣΤΟ ΕΠΊΠΕΔΟ ΤΗΣ ΜΕΜΒΡΆΝΗΣ. ΟΙ ΕΤΕΡΟΓΈΝΕΙΕΣ ΠΟΥ ΠΑΡΑΤΗΡΟΎΝΤΑΙ ΣΤΟ ΕΠΊΠΕΔΟ ΟΝΟΜΆΖΟΝΤΑΙ ΣΥΝΉΘΩΣ ΠΕΡΙΟΧΈΣ ΜΕΜΒΡΆΝΗΣ. ΤΟ ESFINGOLIPIDS ΕΊΝΑΙ ΜΙΑ ΣΠΆΝΙΑ ΚΑΤΗΓΟΡΊΑ ΛΙΠΙΔΊΩΝ, ΤΑ ΟΠΟΊΑ ΣΥΧΝΆ ΔΗΜΙΟΥΡΓΟΎΝ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΈΝΑ ΠΕΔΊΑ ΜΕΜΒΡΑΝΏΝ. ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΉΡΙΌ ΜΑΣ ΈΧΟΥΜΕ ΜΕΛΕΤΉΣΕΙ ΛΕΠΤΟΜΕΡΏΣ ΤΙΣ ΒΙΟΦΥΣΙΚΈΣ ΙΔΙΌΤΗΤΕΣ ΑΥΤΏΝ ΤΩΝ ΛΙΠΙΔΊΩΝ (ΙΔΙΑΊΤΕΡΑ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΔΊΩΝ) ΚΑΙ ΤΩΝ ΤΟΜΈΩΝ, ΚΑΙ ΟΙ ΜΕΛΈΤΕΣ ΘΑ ΣΥΝΕΧΙΣΤΟΎΝ ΚΑΘ’ ΌΛΗ ΤΗ ΔΙΆΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΈΡΓΟΥ. ΠΑΡΆΛΛΗΛΑ, ΆΛΛΕΣ ΜΕΛΈΤΕΣ ΤΗΣ ΟΜΆΔΑΣ ΜΑΣ ΈΧΟΥΝ ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΘΕΊ ΣΤΗΝ ΑΥΤΟΦΑΓΊΑ, ΜΙΑ ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΉ ΔΙΑΔΙΚΑΣΊΑ ΑΠΟΔΌΜΗΣΗΣ ΜΑΚΡΟΜΟΡΊΩΝ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΟΥΛΟΥ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΑΠΑΡΑΊΤΗΤΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΜΟΙΌΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΆΡΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΙΣΤΏΝ ΚΑΙ ΣΧΕΤΊΖΕΤΑΙ ΜΕ ΣΗΜΑΝΤΙΚΈΣ ΑΣΘΈΝΕΙΕΣ. Η ΑΥΤΟΦΑΓΊΑ ΞΕΚΙΝΆ ΜΕ ΤΟ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΌ ΜΙΑΣ ΜΕΜΒΡΆΝΗΣ ΑΠΟΜΌΝΩΣΗΣ, Ή FAGOFORO, Η ΟΠΟΊΑ ΑΠΑΓΆΓΕΙ ΤΟ ΦΟΡΤΊΟ ΓΙΑ ΝΑ ΥΠΟΒΑΘΜΙΣΤΕΊ ΠΡΙΝ ΚΛΕΊΣΕΙ ΠΆΝΩ ΤΗΣ, ΣΧΗΜΑΤΊΖΟΝΤΑΣ ΤΟ AUTOPHAGOSOMA. ΣΤΗ ΣΥΝΈΧΕΙΑ ΣΥΓΧΩΝΕΎΕΤΑΙ ΜΕ ΤΑ ΛΥΣΟΣΏΜΑΤΑ ΓΙΑ ΝΑ ΥΠΟΒΑΘΜΊΣΕΙ ΤΟ ΦΟΡΤΊΟ ΤΟΥ. ΔΕΝ ΕΊΝΑΙ ΓΝΩΣΤΌ ΠΏΣ ΣΧΗΜΑΤΊΖΕΤΑΙ ΚΑΙ ΤΟ AUTOPHAGOSOMA ΕΠΕΚΤΕΊΝΕΤΑΙ. ΠΕΡΊΠΟΥ 20 ΠΡΩΤΕΪ́ΝΕΣ ATG (ΠΟΥ ΣΧΕΤΊΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΑΥΤΟΦΑΓΊΑ) ΈΧΟΥΝ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΘΕΊ ΣΤΑ ΘΗΛΑΣΤΙΚΆ. ΚΎΡΙΟΣ ΣΤΌΧΟΣ ΑΥΤΟΎ ΤΟΥ ΈΡΓΟΥ ΕΊΝΑΙ Η ΑΝΑΣΎΣΤΑΣΗ ΣΕ ΕΛΆΧΙΣΤΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΆ ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ, ΑΠΌ ΚΑΘΑΡΆ ΛΙΠΊΔΙΑ ΚΑΙ ΑΝΘΡΏΠΙΝΕΣ ΠΡΩΤΕΪ́ΝΕΣ ATG, Ο ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΌΣ ΚΑΙ Η ΕΠΙΜΉΚΥΝΣΗ ΦΑΙΝΟΜΈΝΙΟΥ ΤΟΥ AUTOPHAGOSOMA, ΠΡΟΚΕΙΜΈΝΟΥ ΝΑ ΕΠΙΤΕΥΧΘΕΊ ΜΙΑ ΛΕΠΤΟΜΕΡΉΣ ΜΕΧΑΝΙΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΌΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΊΑΣ ΣΕ ΜΟΡΙΑΚΌ ΕΠΊΠΕΔΟ. ΘΑ ΜΕΛΕΤΗΘΟΎΝ ΔΎΟ ΠΟΛΥΠΡΩΤΕΪΝΙΚΆ ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ, ΤΑ ΟΠΟΊΑ ΜΟΙΆΖΟΥΝ ΜΕ ΤΟΝ ΚΑΤΑΡΡΆΚΤΗ ΤΗΣ ΠΡΩΤΕΪΝΙΚΉΣ UBIQUITINATION, ΔΗΛΑΔΉ ΤΑ ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ LLAMDSO ATG8 ΚΑΙ ATG12, ΚΑΙ ΘΑ ΜΕΛΕΤΗΘΕΊ ΕΠΊΣΗΣ Η ΣΗΜΑΝΤΙΚΉ ΕΓΓΕΝΉΣ ΠΡΩΤΕΪ́ΝΗ ΤΗΣ ΜΕΜΒΡΆΝΗΣ ATG9. ΈΝΑ ΕΥΡΎ ΦΆΣΜΑ ΜΟΡΙΑΚΏΝ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΆΣΕΩΝ ΠΟΥ ΣΥΝΔΈΟΥΝ ΤΑ ΠΡΟΑΝΑΦΕΡΘΈΝΤΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΆ ΘΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΟΎΝ, ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΏΝΤΑΣ ΠΡΟΗΓΜΈΝΕΣ ΒΙΟΦΥΣΙΚΈΣ ΤΕΧΝΙΚΈΣ, ΌΠΩΣ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΊΑ ΣΥΣΧΈΤΙΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΎ, ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΊΑ ΣΥΝΟΜΟΣΠΟΝΔΊΑΣ ΚΑΙ ΑΤΟΜΙΚΉΣ ΑΝΤΟΧΉΣ, ΚΡΥΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΉ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΊΑ ΚΑΙ ΛΙΠΙΔΟΜΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ. ΑΠΌ ΤΗΝ ΆΛΛΗ ΠΛΕΥΡΆ, ΕΊΝΑΙ ΓΝΩΣΤΌ ΌΤΙ ΤΑ ΚΕΡΑΜΊΔΙΑ, ΜΙΑ ΣΗΜΑΝΤΙΚΉ ΚΑΤΗΓΟΡΊΑ ΤΟΥ ESFINGOLIDIDS, ΜΠΟΡΟΎΝ ΝΑ ΔΙΑΜΟΡΦΏΣΟΥΝ ΤΗΝ ΑΥΤΟΦΑΓΊΑ, ΜΈΣΩ ΑΝΕΠΑΡΚΏΣ ΓΝΩΣΤΏΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΏΝ. ΘΑ ΔΙΕΞΑΧΘΟΎΝ ΠΕΙΡΆΜΑΤΑ ΓΙΑ ΝΑ ΔΟΚΙΜΑΣΤΟΎΝ ΟΙ ΥΠΟΘΈΣΕΙΣ ΣΎΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΙΣ ΟΠΟΊΕΣ ΤΑ ΚΕΡΑΜΊΔΙΑ ΡΥΘΜΊΖΟΥΝ ΤΗΝ ΑΥΤΟΦΑΓΊΑ, ΤΟΥΛΆΧΙΣΤΟΝ ΕΝ ΜΈΡΕΙ, ΜΈΣΩ ΑΛΛΑΓΏΝ ΣΤΗ ΜΟΡΙΑΚΉ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΉ ΤΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΏΝ. (Greek)
17 August 2022
0 references
CELLEMEMBRANERNE DANNES AF ET DOBBELT LAG AF PHOSPHOLIPIDER, SOM PROTEINER ER FORBUNDET MED FORSKELLIGE NIVEAUER AF INTERAKTION OG KOMPLEKSITET. DET GRUNDLÆGGENDE ELEMENT I MEMBRANARKITEKTUR ER DET HYDROFOBISKE INTERIØR AF LIPID BILAYER. SÅLEDES FOREKOMMER DE MANGE BIOKEMISKE REAKTIONER, DER FOREKOMMER I MEMBRANEN, I EN TODIMENSIONAL VÆSKEKRYSTALLINSK STRUKTUR. MOLEKYLÆRE INTERAKTIONER I DETTE EJENDOMMELIGE MILJØ ER MEGET KOMPLEKSE OG VANSKELIGE AT STUDERE. VANSKELIGHEDEN ØGES AF, AT MEMBRANARKITEKTUREN IKKE ER STATISK, MEN VARIERER KONSTANT OVER TID OG I MEMBRANENS PLAN. DE HETEROGENITETER, DER OBSERVERES I FLYET, KALDES NORMALT MEMBRANDOMÆNER. ESFINGOLIPIDS ER EN SJÆLDEN KLASSE AF LIPIDER, SOM OFTE GIVER ANLEDNING TIL SPECIALISEREDE MEMBRANDOMÆNER. I VORES LABORATORIUM HAR VI STUDERET I DETALJER DE BIOFYSISKE EGENSKABER AF DISSE LIPIDER (ISÆR CERAMIDER) OG DOMÆNER, OG UNDERSØGELSERNE VIL FORTSÆTTE GENNEM HELE DETTE PROJEKT. SAMTIDIG HAR ANDRE UNDERSØGELSER I VORES GRUPPE FOKUSERET PÅ AUTOFAGI, EN INTRACELLULÆR PROCES MED NEDBRYDNING AF MAKROMOLEKYLER OG ORGANULOS, DER ER AFGØRENDE FOR HOMØOSTASE AF CELLER OG VÆV, OG SOM ER RELATERET TIL VIGTIGE SYGDOMME. AUTOFAGI BEGYNDER MED DANNELSEN AF EN ISOLATIONSMEMBRAN, ELLER FAGOFORO, SOM BORTFØRER DEN BELASTNING, DER SKAL NEDBRYDES, FØR DEN LUKKES OVER SIG SELV, OG DANNER AUTOPHAGOSOMA. DEN FUSIONERER DEREFTER MED LYSOSOMER FOR AT NEDBRYDE DENS BELASTNING. DET ER IKKE VELKENDT, HVORDAN DET DANNES, OG AUTOPHAGOSOMA UDVIDES. DER ER IDENTIFICERET CA. 20 ATG-PROTEINER (AUTOPHAGY-RELATEREDE) HOS PATTEDYR. HOVEDFORMÅLET MED DETTE PROJEKT ER AT REKONSTITUERE I MINIMALE FUNKTIONSSYSTEMER, FRA RENE LIPIDER OG HUMANE ATG-PROTEINER, DANNELSEN OG FORLÆNGELSESFÆNOMENET AF AUTOPHAGOSOMA FOR AT OPNÅ EN DETALJERET MECHANITIC FORSTÅELSE AF PROCESSEN PÅ MOLEKYLÆR NIVEAU. TO MULTIPROTEINSYSTEMER, DER LIGNER KASKADEN AF PROTEINET ALLEBIQUITINATION, NEMLIG LLAMDSO-SYSTEMERNE ATG8 OG ATG12, VIL BLIVE UNDERSØGT, OG DET VIGTIGE IBOENDE PROTEIN I ATG9-MEMBRANEN VIL OGSÅ BLIVE UNDERSØGT. ET BREDT SPEKTRUM AF MOLEKYLÆRE INTERAKTIONER, DER FORBINDER OVENNÆVNTE KOMPONENTER, VIL BLIVE KARAKTERISERET VED HJÆLP AF AVANCEREDE BIOFYSISKE TEKNIKKER, SÅSOM FLUORESCENSKORREATIONSSPEKTROSKOPI, KONFOKAL- OG ATOMSTYRKEMIKROSKOPI, KRYO-ELEKTRONISK MIKROSKOPI OG LIPIDOMIC ANALYSE. PÅ DEN ANDEN SIDE ER DET KENDT, AT CERAMIDER, EN VIGTIG KLASSE AF ESFINGOLIDIDS, KAN MODULERE AUTOFAGI GENNEM DÅRLIGT KENDTE MEKANISMER. EKSPERIMENTER VIL BLIVE UDFØRT FOR AT TESTE HYPOTESER, IFØLGE HVILKE CERAMIDER REGULERER AUTOFAGI, I DET MINDSTE DELVIST, GENNEM ÆNDRINGER I MEMBRANERNES MOLEKYLÆRE ARKITEKTUR. (Danish)
17 August 2022
0 references
SOLUKALVOT MUODOSTUVAT FOSFOLIPIDIEN KAKSINKERTAISESTA KERROKSESTA, JOHON PROTEIINEIHIN LIITTYY ERILAISIA VUOROVAIKUTUSTASOJA JA MONIMUTKAISUUTTA. PERUSELEMENTTI KALVO ARKKITEHTUURI ON HYDROFOBINEN SISUSTUS LIPID BILAYER. NÄIN OLLEN MONET BIOKEMIALLISET REAKTIOT, JOITA ESIINTYY KALVOSSA ESIINTYY KAKSIULOTTEISESSA NESTEKITEISESSÄ RAKENTEESSA. MOLEKYYLIEN YHTEISVAIKUTUKSET TÄSSÄ ERIKOISESSA YMPÄRISTÖSSÄ OVAT HYVIN MONIMUTKAISIA JA VAIKEITA TUTKIA. VAIKEUS KASVAA SE, ETTÄ KALVO ARKKITEHTUURI EI OLE STAATTINEN, MUTTA VAIHTELEE JATKUVASTI AJAN JA TASOLLA KALVON. TASOSSA HAVAITTUJA HETEROGEENEJÄ KUTSUTAAN YLEENSÄ KALVON VERKKOTUNNUKSIKSI. ESFINGOLIPIDS OVAT HARVOIN LIPIDIEN LUOKKA, JOKA USEIN AIHEUTTAA ERIKOISTUNEITA KALVO VERKKOTUNNUKSIA. LABORATORIOSSAMME OLEMME TUTKINEET YKSITYISKOHTAISESTI NÄIDEN LIPIDIEN (ERITYISESTI CERAMIDIEN) JA VERKKOTUNNUSTEN BIOFYSIKAALISIA OMINAISUUKSIA, JA TUTKIMUKSET JATKUVAT KOKO TÄMÄN PROJEKTIN AJAN. SAMAAN AIKAAN MUUT RYHMÄMME TUTKIMUKSET OVAT KESKITTYNEET AUTOFAGIAAN, MAKROMOLEKYYLIEN JA ORGANULOSIN SOLUNSISÄISEEN HAJOAMISPROSESSIIN, JOKA ON VÄLTTÄMÄTÖNTÄ SOLUJEN JA KUDOSTEN HOMEOSTAASILLE JA JOKA LIITTYY TÄRKEISIIN SAIRAUKSIIN. AUTOFAGIA ALKAA ERISTYSKALVON TAI FAGOFORO: N MUODOSTUMISESTA, JOKA KAAPPAA KUORMAN HAJOAMAAN ENNEN SULKEMISTA ITSENSÄ YLI JA MUODOSTAA AUTOPHAGOSOMAN. SITTEN SE SULAUTUU LYSOSOMEIHIN HEIKENTÄÄKSEEN SEN KUORMITUSTA. EI TIEDETÄ, MITEN SE MUODOSTAA JA AUTOPHAGOSOMA LAAJENEE. NISÄKKÄILLÄ ON TUNNISTETTU NOIN 20 ATG-PROTEIINIA (AUTOFAGIAAN LIITTYVIÄ). HANKKEEN PÄÄTAVOITTEENA ON REKONSTRUOIDA MAHDOLLISIMMAN VÄHÄN TOIMINNALLISIA JÄRJESTELMIÄ PUHTAISTA LIPIDEISTÄ JA IHMISEN ATG-PROTEIINEISTA, AUTOPHAGOSOMAN MUODOSTUMISESTA JA VENYMÄSTÄ FENOMEENISTA, JOTTA SAADAAN YKSITYISKOHTAINEN MECHANITIC-KÄSITYS PROSESSISTA MOLEKYYLITASOLLA. TUTKITAAN KAHTA MONIPROTEIINIJÄRJESTELMÄÄ, JOTKA MUISTUTTAVAT PROTEIINIEN UBIKVITINAATION KASKADIA, NIMITTÄIN LLAMDSO-JÄRJESTELMIÄ ATG8 JA ATG12, JA TUTKITAAN MYÖS ATG9-KALVON TÄRKEÄÄ LUONTAISTA PROTEIINIA. EDELLÄ MAINITTUJA KOMPONENTTEJA YHDISTÄVIEN MOLEKYYLIVUOROVAIKUTUSTEN LAAJA KIRJO MÄÄRITELLÄÄN KÄYTTÄMÄLLÄ KEHITTYNEITÄ BIOFYYSISIÄ TEKNIIKOITA, KUTEN FLUORESENSSIKORRELAATIOSPEKTROSKOPIAA, KONFOKAALISTA JA ATOMIVAHVUUTTA MIKROSKOPIAA, KRYOELEKTRONISTA MIKROSKOPIAA JA LIPIDOMISTA. TOISAALTA TIEDETÄÄN, ETTÄ SERAMIDIT, JOTKA OVAT TÄRKEÄ ESFINGOLIDIDS-LUOKKA, VOIVAT MODULOIDA AUTOFAGIAA HUONOSTI TUNNETTUJEN MEKANISMIEN KAUTTA. KOKEISSA TESTATAAN HYPOTEESEJA, JOIDEN MUKAAN SERAMIDIT SÄÄTELEVÄT AUTOFAGIAA AINAKIN OSITTAIN MUUTTAMALLA KALVOJEN MOLEKYYLIARKKITEHTUURIA. (Finnish)
17 August 2022
0 references
IL-MEMBRANI TAĊ-ĊELLOLI HUMA FFURMATI MINN SAFF DOPPJU TA’ FOSFOLIPIDI, LI MAGĦHOM IL-PROTEINI HUMA ASSOĊJATI MA’ LIVELLI DIFFERENTI TA’ INTERAZZJONI U KUMPLESSITÀ. L-ELEMENT BAŻIKU FL-ARKITETTURA TAL-MEMBRANA HUWA L-INTERN IDROFOBIKU TAL-BILAYER TAL-LIPIDI. GĦALHEKK, IL-ĦAFNA REAZZJONIJIET BIJOKIMIĊI LI JSEĦĦU FIL-MEMBRANA JSEĦĦU FI STRUTTURA BIDIMENSJONALI TA’ LIKWIDU-KRISTALLIN. INTERAZZJONIJIET MOLEKULARI F’DAN L-AMBJENT PARTIKOLARI HUMA KUMPLESSI ĦAFNA U DIFFIĊLI BIEX TISTUDJA. ID-DIFFIKULTÀ TIŻDIED MILL-FATT LI L-ARKITETTURA TAL-MEMBRANA MHIJIEX STATIKA, IŻDA TVARJA B’MOD KOSTANTI MATUL IŻ-ŻMIEN U FIL-PJAN TAL-MEMBRANA. L-ETEROĠENEITAJIET OSSERVATI FIL-PJAN HUMA NORMALMENT IMSEJĦA DOMINJI TAL-MEMBRANA. ESFINGOLIPIDS HUMA KLASSI MHUX FREKWENTI TA’ LIPIDI, LI ĦAFNA DRABI JAGĦTU LOK GĦAL DOMINJI SPEĊJALIZZATI TAL-MEMBRANA. FIL-LABORATORJU TAGĦNA STUDJAJNA FID-DETTALL IL-PROPRJETAJIET BIJOFIŻIĊI TA ‘DAWN IL-LIPIDI (SPEĊJALMENT IĊ-ĊERAMIDI) U D-DOMINJI, U L-ISTUDJI SE JKOMPLU MATUL DAN IL-PROĠETT. FL-ISTESS ĦIN, STUDJI OĦRA TAL-GRUPP TAGĦNA FFUKAW FUQ L-AWTOFAĠJA, PROĊESS INTRAĊELLULARI TA ‘DEGRADAZZJONI TAL-MAKROMOLEKULI U ORGANULOS LI HUWA ESSENZJALI GĦALL-OMEOSTASI TAĊ-ĊELLOLI U T-TESSUTI, U LI HUWA RELATAT MA’ MARD IMPORTANTI. L-AWTOFAĠJA TIBDA BIL-FORMAZZJONI TA’ MEMBRANA TA’ IŻOLAMENT, JEW FAGOFORO, LI TAQBAD IT-TAGĦBIJA BIEX TIDDEGRADA QABEL MA TAGĦLAQ LILHA NNIFISHA, U TIFFORMA L-AUTOPHAGOSOMA. IMBAGĦAD TGĦAQQAD IL-LIŻOŻOMI BIEX TIDDEGRADA T-TAGĦBIJA TAGĦHA. MHUX MAGĦRUF SEW KIF JIFFORMA U L- AUTOPHAGOSOMA JIĠI ESTIŻ. MADWAR 20 PROTEINA ATG (RELATATI MA’ L-AUTOPHAGY) ĠEW IDENTIFIKATI FIL-MAMMIFERI. L-GĦAN EWLIENI TA’ DAN IL-PROĠETT HUWA LI JIRRIKOSTITWIXXI F’SISTEMI FUNZJONALI MINIMI, MINN LIPIDI PURI U PROTEINI ATG UMANI, IL-FORMAZZJONI U T-TITWIL TAL-FENOMEN TA’ AUTOPHAGOSOMA, SABIEX JINKISEB FEHIM DETTALJAT TA’ MECHANITIC TAL-PROĊESS FIL-LIVELL MOLEKULARI. SER JIĠU STUDJATI ŻEWĠ SISTEMI TA’ MULTIPROTEINI, LI JIXBĦU L-KASKATA TAL-UŻU TAL-PROTEINI, JIĠIFIERI S-SISTEMI LLAMDSO ATG8 U ATG12, U L-PROTEINA INTRINSIKA IMPORTANTI TAL-MEMBRANA ATG9 SER TIĠI STUDJATA WKOLL. SPETTRU WIESA’ TA’ INTERAZZJONIJIET MOLEKULARI LI JINTERROMPU L-KOMPONENTI MSEMMIJA HAWN FUQ SE JIĠU KKARATTERIZZATI, BL-UŻU TA’ TEKNIKI BIJOFIŻIĊI AVVANZATI, BĦALL-ISPETTROSKOPIJA TAL-KORRELAZZJONI TAL-FLUWOREXXENZA, MIKROSKOPIJA KONFOKALI U ATOMIKA, MIKROSKOPIJA KRIJOELETTRONIKA, U ANALIŻI LIPIDOMIKA. MIN-NAĦA L-OĦRA HUWA MAGĦRUF LI Ċ-ĊERAMIDI, KLASSI IMPORTANTI TA ‘ESFINGOLIDS, JISTGĦU JIMMODULAW L-AWTOFAĠJA, PERMEZZ TA’ MEKKANIŻMI LI FTIT LI XEJN HUMA MAGĦRUFA. SE JITWETTQU ESPERIMENTI BIEX JIĠU TTESTJATI L-IPOTEŻIJIET SKONT LIEMA Ċ-ĊERAMIDI JIRREGOLAW L-AWTOFAĠJA, TAL-INQAS PARZJALMENT, PERMEZZ TA’ BIDLIET FL-ARKITETTURA MOLEKULARI TAL-MEMBRANI. (Maltese)
17 August 2022
0 references
ŠŪNU MEMBRĀNAS VEIDO DIVKĀRŠS FOSFOLIPĪDU SLĀNIS, AR KURU PROTEĪNI IR SAISTĪTI AR DAŽĀDIEM MIJIEDARBĪBAS UN SAREŽĢĪTĪBAS LĪMEŅIEM. MEMBRĀNAS ARHITEKTŪRAS PAMATELEMENTS IR LIPĪDU DIVSLĀŅA HIDROFOBISKAIS INTERJERS. TĀDĒJĀDI DAUDZĀS BIOĶĪMISKĀS REAKCIJAS, KAS NOTIEK MEMBRĀNĀ, RODAS DIVDIMENSIJU ŠĶIDRĀ KRISTĀLISKĀ STRUKTŪRĀ. MOLEKULĀRĀ MIJIEDARBĪBA ŠAJĀ SAVDABĪGAJĀ VIDĒ IR ĻOTI SAREŽĢĪTA UN GRŪTI PĒTĪTA. GRŪTĪBAS PALIELINA FAKTS, KA MEMBRĀNAS ARHITEKTŪRA NAV STATISKA, BET PASTĀVĪGI MAINĀS LAIKA GAITĀ UN MEMBRĀNAS PLAKNĒ. PLAKNĒ NOVĒROTĀS NEVIENDABĪBAS PARASTI SAUC PAR MEMBRĀNAS DOMĒNIEM. ESFINGOLIPIDS IR RETI SASTOPAMA LIPĪDU KLASE, KAS BIEŽI RADA SPECIALIZĒTUS MEMBRĀNU DOMĒNUS. MŪSU LABORATORIJĀ ESAM DETALIZĒTI PĒTĪJUŠI ŠO LIPĪDU (ĪPAŠI KERAMĪDU) UN DOMĒNU BIOFIZIKĀLĀS ĪPAŠĪBAS, UN PĒTĪJUMI TURPINĀSIES VISĀ ŠAJĀ PROJEKTĀ. TAJĀ PAŠĀ LAIKĀ CITI MŪSU GRUPAS PĒTĪJUMI IR KONCENTRĒJUŠIES UZ AUTOFĀGIJU, MAKROMOLEKULU UN ORGANULOS NOĀRDĪŠANĀS INTRACELULĀRO PROCESU, KAS IR BŪTISKS ŠŪNU UN AUDU HOMEOSTĒZEI, UN TAS IR SAISTĪTS AR SVARĪGĀM SLIMĪBĀM. AUTOFĀGIJA SĀKAS AR IZOLĀCIJAS MEMBRĀNAS VAI FAGOFORO VEIDOŠANOS, KAS NOLAUPA SLODZI, LAI NOĀRDĪTOS PIRMS AIZVĒRŠANAS, VEIDOJOT AUTOPHAGOSOMA. TAD TAS APVIENOJAS AR LIZOSOMĀM, LAI SAMAZINĀTU TĀS SLODZI. NAV LABI ZINĀMS, KĀ TAS VEIDOJAS, UN AUTOPHAGOSOMA TIEK PAPLAŠINĀTA. ZĪDĪTĀJIEM IR IDENTIFICĒTI APTUVENI 20 ATG PROTEĪNI (SAISTĪTI AR AUTOFĀGIJU). ŠĀ PROJEKTA GALVENAIS MĒRĶIS IR REKONSTRUĒT MINIMĀLAS FUNKCIONĀLĀS SISTĒMAS NO TĪRIEM LIPĪDIEM UN CILVĒKA ATG PROTEĪNIEM, AUTOPHAGOSOMA FENOMENA VEIDOŠANOS UN PAGARINĀŠANOS, LAI IEGŪTU DETALIZĒTU MECHANITIC IZPRATNI PAR PROCESU MOLEKULĀRĀ LĪMENĪ. TIKS PĒTĪTAS DIVAS DAUDZPROTEĪNU SISTĒMAS, KAS LĪDZINĀS OLBALTUMVIELU VISURESAMĪBAS KASKĀDEI, PROTI, LLAMDSO SISTĒMAS ATG8 UN ATG12, UN TIKS PĒTĪTS ARĪ SVARĪGAIS ATG9 MEMBRĀNAS IEKŠĒJAIS PROTEĪNS. IZMANTOJOT UZLABOTAS BIOFIZIKAS METODES, PIEMĒRAM, FLUORESCENCES KORELĀCIJAS SPEKTROSKOPIJU, KONFOKĀLO UN ATOMSTIPRĪBAS MIKROSKOPIJU, KRIOELEKTRONISKO MIKROSKOPIJU UN LIPIDOMISKO ANALĪZI, TIKS RAKSTUROTS PLAŠS MOLEKULĀRO MIJIEDARBĪBU SPEKTROSKOPIJAS, KAS SAVSTARPĒJI SAISTĪTAS IEPRIEKŠMINĒTĀS SASTĀVDAĻAS. NO OTRAS PUSES, IR ZINĀMS, KA KERAMĪDI, SVARĪGA ESFINGOLIDIDS KLASE, VAR MODULĒT AUTOFĀGIJU, IZMANTOJOT SLIKTI ZINĀMUS MEHĀNISMUS. EKSPERIMENTI TIKS VEIKTI, LAI PĀRBAUDĪTU HIPOTĒZES, SASKAŅĀ AR KURĀM KERAMĪDI REGULĒ AUTOFĀGIJU, VISMAZ DAĻĒJI, IZMANTOJOT MEMBRĀNU MOLEKULĀRĀS ARHITEKTŪRAS IZMAIŅAS. (Latvian)
17 August 2022
0 references
BUNKOVÉ MEMBRÁNY SÚ TVORENÉ DVOJITOU VRSTVOU FOSFOLIPIDOV, S KTORÝMI SÚ PROTEÍNY SPOJENÉ S RÔZNYMI ÚROVŇAMI INTERAKCIE A ZLOŽITOSTI. ZÁKLADNÝM PRVKOM MEMBRÁNOVEJ ARCHITEKTÚRY JE HYDROFÓBNY INTERIÉR LIPIDOVEJ DVOJVRSTVY. MNOHO BIOCHEMICKÝCH REAKCIÍ, KTORÉ SA VYSKYTUJÚ V MEMBRÁNE, SA TEDA VYSKYTUJE V DVOJROZMERNEJ KVAPALNO-KRYŠTALICKEJ ŠTRUKTÚRE. MOLEKULÁRNE INTERAKCIE V TOMTO ZVLÁŠTNOM PROSTREDÍ SÚ VEĽMI ZLOŽITÉ A ŤAŽKO SA ŠTUDUJÚ. OBTIAŽNOSŤ SA ZVYŠUJE TÝM, ŽE MEMBRÁNOVÁ ARCHITEKTÚRA NIE JE STATICKÁ, ALE NEUSTÁLE SA MENÍ V PRIEBEHU ČASU A V ROVINE MEMBRÁNY. HETEROGENITY POZOROVANÉ V ROVINE SA ZVYČAJNE NAZÝVAJÚ MEMBRÁNOVÉ DOMÉNY. ESFINGOLIPIDS SÚ ZRIEDKAVOU TRIEDOU LIPIDOV, KTORÉ ČASTO VEDÚ K VZNIKU ŠPECIALIZOVANÝCH MEMBRÁNOVÝCH DOMÉN. V NAŠOM LABORATÓRIU SME PODROBNE ŠTUDOVALI BIOFYZIKÁLNE VLASTNOSTI TÝCHTO LIPIDOV (NAJMÄ CERAMIDOV) A DOMÉN A ŠTÚDIE BUDÚ POKRAČOVAŤ V CELOM TOMTO PROJEKTE. SÚČASNE SA ĎALŠIE ŠTÚDIE NAŠEJ SKUPINY ZAMERALI NA AUTOFÁGIU, VNÚTROBUNKOVÝ PROCES DEGRADÁCIE MAKROMOLEKÚL A ORGANULOSU, KTORÝ JE NEVYHNUTNÝ PRE HOMEOSTÁZU BUNIEK A TKANÍV A KTORÝ SÚVISÍ S DÔLEŽITÝMI OCHORENIAMI. AUTOFÁGIA ZAČÍNA TVORBOU IZOLAČNEJ MEMBRÁNY, ALEBO FAGOFORO, KTORÁ UNÁŠA ZAŤAŽENIE, ABY SA ZHORŠILA PRED ZATVORENÍM, ČÍM SA VYTVORÍ AUTOPHAGOSOMA. POTOM SA ZLUČUJE S LYZOZÓMMI, ABY ZHORŠOVALI JEHO ZAŤAŽENIE. NIE JE DOBRE ZNÁME, AKO SA FORMUJE A AUTOPHAGOSOMA JE ROZŠÍRENÁ. U CICAVCOV BOLO IDENTIFIKOVANÝCH PRIBLIŽNE 20 PROTEÍNOV ATG (SÚVISIACICH S AUTOFÁGIOU). HLAVNÝM CIEĽOM TOHTO PROJEKTU JE REKONŠTITÚCIA V MINIMÁLNYCH FUNKČNÝCH SYSTÉMOCH, Z ČISTÝCH LIPIDOV A ĽUDSKÝCH PROTEÍNOV ATG, TVORBA A PREDĹŽENIE FENOMÉNU AUTOPHAGOSOMA, S CIEĽOM ZÍSKAŤ DETAILNÉ MECHANITIC POCHOPENIE PROCESU NA MOLEKULÁRNEJ ÚROVNI. PRESKÚMAJÚ SA DVA MULTIPROTEÍNOVÉ SYSTÉMY, KTORÉ SA PODOBAJÚ KASKÁDE UBIQUITINÁCIE PROTEÍNOV, A TO SYSTÉMY LLAMDSO ATG8 A ATG12, A PRESKÚMA SA AJ DÔLEŽITÝ VNÚTORNÝ PROTEÍN MEMBRÁNY ATG9. ŠIROKÉ SPEKTRUM MOLEKULÁRNYCH INTERAKCIÍ, KTORÉ PRELÍNAJÚ VYŠŠIE UVEDENÉ ZLOŽKY, BUDE CHARAKTERIZOVANÉ POUŽITÍM POKROČILÝCH BIOFYZIKÁLNYCH TECHNÍK, AKO JE FLUORESCENČNÁ KORELAČNÁ SPEKTROSKOPIA, KONFOKÁLNA A ATÓMOVÁ SILA MIKROSKOPIA, KRYOELEKTRONICKÁ MIKROSKOPIA A LIPIDOMICKÁ ANALÝZA. NA DRUHEJ STRANE JE ZNÁME, ŽE CERAMIDY, DÔLEŽITÁ TRIEDA ESFINGOLIDIDS, MÔŽU MODULOVAŤ AUTOFÁGIU PROSTREDNÍCTVOM ZLE ZNÁMYCH MECHANIZMOV. EXPERIMENTY SA VYKONAJÚ NA TESTOVANIE HYPOTÉZ, PODĽA KTORÝCH CERAMIDY REGULUJÚ AUTOFÁGIU, ASPOŇ ČIASTOČNE, PROSTREDNÍCTVOM ZMIEN V MOLEKULÁRNEJ ARCHITEKTÚRE MEMBRÁN. (Slovak)
17 August 2022
0 references
CRUTHAÍTEAR NA SEICNÍ CILLE LE SRAITH DHÚBAILTE FOSFAILIPIDÍ, LENA MBAINEANN PRÓITÉINÍ LE LEIBHÉIL ÉAGSÚLA IDIRGHNÍOMHAÍOCHTA AGUS CASTACHTA. IS É AN GHNÉ BHUNÚSACH IN AILTIREACHT MEMBRANE AN TAOBH ISTIGH HIDREAFÓBACH DEN BILAYER LIPID. DÁ BHRÍ SIN, TARLAÍONN NA FRITHGHNÍOMHARTHA BITHCHEIMICEACHA GO LEOR A THARLAÍONN SA MEMBRANE I STRUCHTÚR DHÁTHOISEACH LEACHT-CRIOSTALACH. TÁ IDIRGHNÍOMHAÍOCHTAÍ MÓILÍNEACHA SA TIMPEALLACHT PECULIAR SEO AN-CHASTA AGUS DEACAIR CHUN STAIDÉAR A DHÉANAMH. TÁ AN DEACRACHT MÉADAITHE AG AN BHFÍRIC NACH BHFUIL AN AILTIREACHT MEMBRANE STATACH, ACH ATHRAÍONN I GCÓNAÍ LE HIMEACHT AMA AGUS I BPLÁNA AN MEMBRANE. TUGTAR FEARAINN MEMBRANE AR NA HILCHINEÁLACHTAÍ A BREATHNAÍODH SA PHLÁNA DE GHNÁTH. IS RANG NEAMHRIALTA DE LIPIDÍ IAD ESFINGOLIPIDS, RUD A FHÁGANN GO MINIC GO MBÍONN RÉIMSÍ MEMBRANE SPEISIALAITHE ANN. INÁR SAOTHARLANN RINNEAMAR STAIDÉAR MIONSONRAITHE AR AIRÍONNA BIOPHYSIC NA LIPIDÍ SEO (GO HÁIRITHE CERAMIDES) AGUS RÉIMSÍ, AGUS LEANFAIDH NA STAIDÉIR AR AGHAIDH LE LINN AN TIONSCADAIL SEO. AG AN AM CÉANNA, TÁ STAIDÉIR EILE AR ÁR NGRÚPA DÍRITHE AR AUTOPHAGIA, PRÓISEAS INTRACELLULAR DÍGHRÁDÚ MACROMOLECULES AGUS ORGANULOS ATÁ RIACHTANACH DO HOMEOSTASIS CEALLA AGUS FÍOCHÁIN, AGUS A BHAINEANN LE GALAIR THÁBHACHTACHA. AUTOPHAGIA TOSAÍONN LE FOIRMIÚ MEMBRANE AONRÚ, NÓ FAGOFORO, A FUADAÍONN AN T-UALACH A DHÍGHRÁDÚ ROIMH DHÚNADH THAR FÉIN, A BHEIDH INA AUTOPHAGOSOMA. CUMASCANN SÉ ANSIN LEIS NA LYSOSOMES A UALACH A DHÍGHRÁDÚ. NÍL SÉ AR EOLAS GO MAITH CONAS A FHOIRMÍONN SÉ AGUS LEATHNAÍTEAR AN AUTOPHAGOSOMA. TÁ THART AR 20 PRÓITÉINÍ ATG (A BHAINEANN LE HUATHPHAGY) AITHEANTA I MAMAIGH. IS É PRÍOMHCHUSPÓIR AN TIONSCADAIL SEO CÓRAIS FHEIDHMIÚLA ÍOSTA A ATHBHUNÚ, Ó LIPIDÍ ÍON AGUS PRÓITÉINÍ ATG DAONNA, FOIRMIÚ AGUS FADÚ PHENOMENE AN AUTOPHAGOSOMA, D’FHONN TUISCINT MECHANITIC MIONSONRAITHE A FHÁIL AR AN BPRÓISEAS AG AN LEIBHÉAL MÓILÍNEACH. DÉANFAR STAIDÉAR AR DHÁ CHÓRAS ILPHRÓITÉINE, ATÁ COSÚIL LE CASCÁID AN UBIQUITINATION PRÓITÉINE, EADHON CÓRAIS LLAMDSO ATG8 AGUS ATG12, AGUS DÉANFAR STAIDÉAR FREISIN AR PHRÓITÉIN INTREACH ATG9 MEMBRANE. DÉANFAR SPEICTREAM LEATHAN D’IDIRGHNÍOMHAÍOCHTAÍ MÓILÍNEACHA A THRASNAÍONN NA COMHPHÁIRTEANNA THUASLUAITE A SHAINTRÉITHRIÚ, AG BAINT ÚSÁIDE AS ARDTEICNÍCÍ BITHFHISICEACHA, AMHAIL SPEICTREASCÓPACHT CHOMHGHAOIL FHLUARAISEACHTA, MICREASCÓPACHT CHUFASACH AGUS NEART ADAMHACH, MICREASCÓPACHT CRYO-LEICTREONACH, AGUS ANAILÍS LIPIDOMIC. AR AN LÁIMH EILE, TÁ SÉ AR EOLAS GUR FÉIDIR LE CERAMIDES, AICME THÁBHACHTACH DE ESFINGOLIDIDS, AUTOPHAGIA A MHODHNÚ, TRÍ MHEICNÍOCHTAÍ AITHEANTA. DÉANFAR TURGNAIMH CHUN NA HIPITÉISÍ A THÁSTÁIL DE RÉIR A RIALAÍONN CERAMIDES AUTOPHAGIA, GO PÁIRTEACH AR A LAGHAD, TRÍ ATHRUITHE AR AILTIREACHT MHÓILÍNEACH NA SEICNÍ. (Irish)
17 August 2022
0 references
BUNĚČNÉ MEMBRÁNY JSOU TVOŘENY DVOJITOU VRSTVOU FOSFOLIPIDŮ, KE KTERÝM JSOU PROTEINY SPOJENY S RŮZNÝMI ÚROVNĚMI INTERAKCE A SLOŽITOSTI. ZÁKLADNÍM PRVKEM MEMBRÁNOVÉ ARCHITEKTURY JE HYDROFOBNÍ INTERIÉR LIPIDOVÉ DVOJVRSTVY. MNOHO BIOCHEMICKÝCH REAKCÍ, KTERÉ SE VYSKYTUJÍ V MEMBRÁNĚ, SE TAK VYSKYTUJE V DVOJROZMĚRNÉ KAPALNÉ KRYSTALICKÉ STRUKTUŘE. MOLEKULÁRNÍ INTERAKCE V TOMTO ZVLÁŠTNÍM PROSTŘEDÍ JSOU VELMI SLOŽITÉ A OBTÍŽNÉ STUDOVAT. OBTÍŽNOST SE ZVYŠUJE TÍM, ŽE MEMBRÁNOVÁ ARCHITEKTURA NENÍ STATICKÁ, ALE NEUSTÁLE SE MĚNÍ V ČASE A V ROVINĚ MEMBRÁNY. HETEROGENITY POZOROVANÉ V ROVINĚ SE OBVYKLE NAZÝVAJÍ MEMBRÁNOVÉ DOMÉNY. ESFINGOLIPIDS JSOU VZÁCNÉ TŘÍDY LIPIDŮ, KTERÉ ČASTO VEDOU KE SPECIALIZOVANÝM MEMBRÁNOVÝM DOMÉNÁM. V NAŠÍ LABORATOŘI JSME PODROBNĚ STUDOVALI BIOFYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI TĚCHTO LIPIDŮ (ZEJMÉNA CERAMIDŮ) A DOMÉN A STUDIE BUDOU POKRAČOVAT V PRŮBĚHU CELÉHO PROJEKTU. ZÁROVEŇ SE DALŠÍ STUDIE NAŠÍ SKUPINY ZAMĚŘILY NA AUTOFAGII, INTRACELULÁRNÍ PROCES DEGRADACE MAKROMOLEKUL A ORGANULOS, KTERÝ JE NEZBYTNÝ PRO HOMEOSTÁZU BUNĚK A TKÁNÍ A SOUVISÍ S DŮLEŽITÝMI ONEMOCNĚNÍMI. AUTOFAGIE ZAČÍNÁ TVORBOU IZOLAČNÍ MEMBRÁNY, NEBO FAGOFORO, KTERÁ UNESE ZÁTĚŽ K DEGRADACI PŘED UZAVŘENÍM PŘES SEBE A VYTVÁŘÍ AUTOPHAGOSOMA. POTÉ SE SLOUČÍ S LYSOZOMY, ABY SNÍŽILY SVÉ ZATÍŽENÍ. NENÍ DOBŘE ZNÁMO, JAK SE FORMUJE A AUTOPHAGOSOMA JE ROZŠÍŘEN. U SAVCŮ BYLO IDENTIFIKOVÁNO ASI 20 ATG PROTEINŮ (SOUVISEJÍCÍCH S AUTOFAGIÍ). HLAVNÍM CÍLEM TOHOTO PROJEKTU JE REKONSTITUOVAT V MINIMÁLNÍCH FUNKČNÍCH SYSTÉMECH Z ČISTÝCH LIPIDŮ A LIDSKÝCH ATG PROTEINŮ, TVORBY A PRODLOUŽENÍ FENOMENU AUTOPHAGOSOMA, ABY BYLO MOŽNÉ ZÍSKAT PODROBNÉ MECHANITIC POCHOPENÍ PROCESU NA MOLEKULÁRNÍ ÚROVNI. BUDOU STUDOVÁNY DVA MULTIPROTEINOVÉ SYSTÉMY, KTERÉ SE PODOBAJÍ KASKÁDĚ PROTEINOVÉ UBIQUITINACE, A TO SYSTÉMY LLAMDSO ATG8 A ATG12, A BUDE TAKÉ STUDOVÁN DŮLEŽITÝ VNITŘNÍ PROTEIN ATG9 MEMBRÁNY. ŠIROKÉ SPEKTRUM MOLEKULÁRNÍCH INTERAKCÍ, KTERÉ PROLÍNAJÍ VÝŠE UVEDENÉ SLOŽKY, BUDE CHARAKTERIZOVÁNO POMOCÍ POKROČILÝCH BIOFYZIKÁLNÍCH TECHNIK, JAKO JE FLUORESCENČNÍ KORELAČNÍ SPEKTROSKOPIE, KONFOKÁLNÍ A ATOMOVÁ SILOVÁ MIKROSKOPIE, KRYOELEKTRONICKÁ MIKROSKOPIE A LIPIDOMICKÁ ANALÝZA. NA DRUHÉ STRANĚ JE ZNÁMO, ŽE CERAMIDY, DŮLEŽITÁ TŘÍDA ESFINGOLIDIDS, MOHOU MODULOVAT AUTOFAGII PROSTŘEDNICTVÍM ŠPATNĚ ZNÁMÝCH MECHANISMŮ. EXPERIMENTY BUDOU PROVÁDĚNY ZA ÚČELEM TESTOVÁNÍ HYPOTÉZ, PODLE NICHŽ CERAMIDY REGULUJÍ AUTOFAGII, ALESPOŇ ČÁSTEČNĚ, PROSTŘEDNICTVÍM ZMĚN MOLEKULÁRNÍ ARCHITEKTURY MEMBRÁN. (Czech)
17 August 2022
0 references
As membranas celulares são formadas por uma camada dupla de fosfolípidos, aos quais as proteínas estão associadas com diferentes níveis de interacção e de completude. O ELEMENTO BÁSICO DA ARQUITETURA DE MEMBRANA É O INTERIOR HIDROFÓBICO DO BILAYER LÍPIDO. Assim, as muitas reações bioquímicas que ocorrem na memória ocorrem numa estrutura líquido-cristalina de duas dimensões. INTERAÇÕES MOLECULARES NESTE AMBIENTE PECULIAR SÃO MUITO COMPLEXAS E DIFÍCIL DE ESTUDAR. A dificuldade é agravada pelo facto de a arquitetura da MEMBRANA não ser estatística, mas variar constantemente ao longo do tempo e no plano da MEMBRANA. As HETEROGENEIDADES OBSERVADAS NO AVIÃO SÃO USUALMENTE CHAMADAS DOMÍNIOS DE MEMBRANA. Os ESFINGOLIPIDS são uma classe de LÍPIDOS INFREQUENTES, que frequentemente dão origem a DOMÍNIOS MEMBRANOS ESPECIALIZADOS. No nosso laboratório, procurámos detalhar as propriedades biofísicas destes Lípidos (essencialmente CERAMIDAS) e dos seus dominios, e os estudos prosseguirão ao longo deste projecto. Ao mesmo tempo, outros estudos do nosso grupo concentraram-se na autofagia, um processo intracelular de degradação de macromoléculas e orgânulos que é essencial para a homeostase de células e tecidos e que está relacionado com doenças importantes. A AUTOFÁGIA COMEÇA COM A FORMA DE UM MEMBRANO DE ISOLAÇÃO, OU FAGOFORO, QUE ABDUTA A CARGA A DEGRADE ANTES DE SE FECHAR EM SI MESMO, CONFORMANDO O AUTOFAGOSOMA. Depois funde-se com os lisossomas para desengordurar a sua carga. Não se sabe bem como se forma e se prolonga o autofagossoma. Cerca de 20 proteínas de ATG (relacionadas com a autofagia) foram identificadas em mamíferos. O principal objectivo do presente projecto consiste em restabelecer nos sistemas funcionais mínimos, a partir dos líquidos puros e das proteínas do ácido humano, a fenomena de formação e de libertação do autofagossoma, a fim de obter uma compreensão mecânica pormenorizada do processo a nível molecular. Serão ensaiados dois sistemas multiproteicos que se assemelham à cascata de uBIQUITINAÇÃO DE PROTEÍNAS, nomeadamente os sistemas LLAMDSO ATG8 e ATG12, e será igualmente ensaiada a importante proteína intrínseca da membrana ATG9. Um amplo espectro de interacções moleculares que entrelaçam os componentes pré-estabelecidos, utilizando técnicas biofísicas avançadas, tais como a espectroscopia de correlação de fluorescência, a microscopia de resistência confocal e atómica, a microscopia crio-electrónica e a análise lipídica. Por outro lado, sabe-se que os CERAMIDAS, uma categoria importante de ESFINGOLIDS, podem MODULAR A AUTOFÁGIA, através de MECANISMOS MUITO CONHECIDOS. Efectuar-se-ão experiências para testar as hipóteses segundo as quais os CERAMIDAS REGULAM A AUTOFÁGIA, pelo menos em parte, através de alterações da arquitectura molecular das MEMBRAS. (Portuguese)
17 August 2022
0 references
RAKUMEMBRAANID MOODUSTUVAD KAHEKORDNE FOSFOLIPIIDIDE KIHT, MILLEGA VALGUD ON SEOTUD ERINEVATE KOOSTOIMETE JA KEERUKUSE TASEMETEGA. MEMBRAANARHITEKTUURI PÕHIELEMENT ON LIPIIDIDE BIKIHI HÜDROFOOBNE INTERJÖÖR. SEEGA ESINEVAD PALJUD BIOKEEMILISED REAKTSIOONID MEMBRAANIS KAHEMÕÕTMELISES VEDELKRISTALLILISES STRUKTUURIS. MOLEKULAARSED KOOSTOIMED SELLES OMAPÄRASES KESKKONNAS ON VÄGA KEERULISED JA RASKESTI UURITAVAD. RASKUST SUURENDAB ASJAOLU, ET MEMBRAANI ARHITEKTUUR EI OLE STAATILINE, VAID VARIEERUB PIDEVALT AJA JOOKSUL JA MEMBRAANI TASANDIL. TASAPINNAL TÄHELDATUD HETEROGEENSUST NIMETATAKSE TAVALISELT MEMBRAANI DOMEENIDEKS. ESFINGOLIPIDS ON HARVA ESINEV LIPIIDIDE KLASS, MILLE TULEMUSEKS ON SAGELI SPETSIAALSED MEMBRAANI DOMEENID. MEIE LABORIS OLEME ÜKSIKASJALIKULT UURINUD NENDE LIPIIDIDE (ERITI TSERAMIIDIDE) JA DOMEENIDE BIOFÜÜSIKALISI OMADUSI NING UURINGUD JÄTKUVAD KOGU PROJEKTI VÄLTEL. SAMAL AJAL ON MEIE GRUPI TEISED UURINGUD KESKENDUNUD AUTOFAAGIALE, MAKROMOLEKULIDE JA ORGANULOSE RAKUSISESELE LAGUNEMISPROTSESSILE, MIS ON OLULINE RAKKUDE JA KUDEDE HOMEOSTAASI JAOKS NING MIS ON SEOTUD OLULISTE HAIGUSTEGA. AUTOFAAGIA ALGAB ISOLATSIOONIMEMBRAANI EHK FAGOFORO MOODUSTUMISEGA, MIS RÖÖVIB KOORMUSE ENNE SULGEMIST, MOODUSTADES AUTOPHAGOSOMA. SEEJÄREL ÜHINEB SEE LÜSOSOOMIDEGA, ET OMA KOORMUST VÄHENDADA. SEE EI OLE HÄSTI TEADA, KUIDAS SEE MOODUSTUB JA AUTOPHAGOSOMA ON LAIENDATUD. IMETAJATEL ON TUVASTATUD UMBES 20 ATG VALKU (AUTOFAAGIAGA SEOTUD). PROJEKTI PEAMINE EESMÄRK ON TAASTADA MINIMAALSETES FUNKTSIONAALSETES SÜSTEEMIDES PUHTAD LIPIIDID JA INIMESE ATG VALGUD, AUTOPHAGOSOMA MOODUSTUMINE JA PIKENEMINE FENOMENI, ET SAADA MECHANITIC-I ÜKSIKASJALIK ARUSAAM PROTSESSIST MOLEKULAARSEL TASANDIL. UURITAKSE KAHTE MULTIPROTEIINISÜSTEEMI, MIS SARNANEVAD KASKAADIGA VALGU ÜLDKEMIKINATSIOONILE, NIMELT LLAMDSO SÜSTEEME ATG8 JA ATG12, NING UURITAKSE KA ATG9 MEMBRAANI OLULIST SISEMIST VALKU. ISELOOMUSTATAKSE LAIA MOLEKULAARMÕJUDE SPEKTRIT, MIS PÕIMUVAD EESPOOL NIMETATUD KOMPONENTIDEGA, KASUTADES TÄIUSTATUD BIOFÜÜSIKALISI MEETODEID, NAGU FLUORESTSENTSI KORRELATSIOONISPEKTROSKOOPIA, KONFOKAALNE JA AATOMITUGEVUSMIKROSKOOPIA, KRÜOELEKTROONILINE MIKROSKOOPIA JA LIPIDOOMILINE ANALÜÜS. TEISEST KÜLJEST ON TEADA, ET KERAMIIDID, MIS ON ESFINGOLIDS’I OLULINE KLASS, VÕIVAD AUTOFAAGIAT MODULEERIDA HALVASTI TUNTUD MEHHANISMIDE ABIL. KATSEID TEHAKSE HÜPOTEESIDE TESTIMISEKS, MILLE KOHASELT TSERAMIIDID REGULEERIVAD AUTOFAAGIAT VÄHEMALT OSALISELT MEMBRAANIDE MOLEKULAARARHITEKTUURI MUUTUSTE KAUDU. (Estonian)
17 August 2022
0 references
A SEJTMEMBRÁNOKAT KÉTRÉTEGŰ FOSZFOLIPIDEK ALKOTJÁK, AMELYEKHEZ A FEHÉRJÉK KÜLÖNBÖZŐ KÖLCSÖNHATÁSI SZINTEKKEL ÉS KOMPLEXITÁSSAL TÁRSULNAK. A MEMBRÁN ARCHITEKTÚRÁJÁNAK ALAPVETŐ ELEME A LIPID BILAYER HIDROFÓB BELSEJE. ÍGY A MEMBRÁNBAN ELŐFORDULÓ SZÁMOS BIOKÉMIAI REAKCIÓ KÉTDIMENZIÓS FOLYADÉKKRISTÁLYOS SZERKEZETBEN FORDUL ELŐ. A MOLEKULÁRIS KÖLCSÖNHATÁSOK EBBEN A SAJÁTOS KÖRNYEZETBEN NAGYON ÖSSZETETTEK ÉS NEHEZEN TANULMÁNYOZHATÓK. A NEHÉZSÉGET NÖVELI AZ A TÉNY, HOGY A MEMBRÁN ARCHITEKTÚRÁJA NEM STATIKUS, HANEM FOLYAMATOSAN VÁLTOZIK AZ IDŐ MÚLÁSÁVAL ÉS A MEMBRÁN SÍKJÁBAN. A SÍKBAN MEGFIGYELT HETEROGENITÁSOKAT ÁLTALÁBAN MEMBRÁN TARTOMÁNYOKNAK NEVEZIK. A ESFINGOLIPIDS A LIPIDEK RITKA OSZTÁLYA, AMELY GYAKRAN SPECIÁLIS MEMBRÁNTERÜLETEKET EREDMÉNYEZ. LABORATÓRIUMUNKBAN RÉSZLETESEN TANULMÁNYOZTUK EZEKNEK A LIPIDEKNEK (KÜLÖNÖSEN A CERAMIDOKNAK) ÉS A TARTOMÁNYOKNAK A BIOFIZIKAI TULAJDONSÁGAIT, ÉS A VIZSGÁLATOK A PROJEKT SORÁN IS FOLYTATÓDNI FOGNAK. UGYANAKKOR CSOPORTUNK MÁS VIZSGÁLATAI AZ AUTOPHAGIÁRA, A MAKROMOLEKULÁK ÉS AZ ORGANULOS INTRACELLULÁRIS LEBOMLÁSI FOLYAMATÁRA ÖSSZPONTOSÍTOTTAK, AMELY NÉLKÜLÖZHETETLEN A SEJTEK ÉS SZÖVETEK HOMEOSZTÁZISÁHOZ, ÉS AMELY FONTOS BETEGSÉGEKHEZ KAPCSOLÓDIK. AZ AUTOPHAGIA EGY IZOLÁCIÓS MEMBRÁN VAGY FAGOFORO KÉPZŐDÉSÉVEL KEZDŐDIK, AMELY ELRABOLJA A TERHELÉST, HOGY LEBONTSA MAGÁT, MIELŐTT BEZÁRNÁ MAGÁT, LÉTREHOZVA AZ AUTOPHAGOSOMA-T. AZTÁN ÖSSZEOLVAD A LIZOSZÓMÁKKAL, HOGY LEBONTSA A RAKOMÁNYÁT. NEM ISMERT, HOGYAN ALAKUL KI, ÉS AZ AUTOPHAGOSOMA KIBŐVÜL. EMLŐSÖKBEN KÖRÜLBELÜL 20 ATG FEHÉRJÉT (AUTOPHAGYIÁVAL ÖSSZEFÜGGŐ) AZONOSÍTOTTAK. A PROJEKT FŐ CÉLJA A TISZTA LIPIDEKBŐL ÉS AZ EMBERI ATG FEHÉRJÉKBŐL, AZ AUTOPHAGOSOMA KÉPZŐDÉSÉBŐL ÉS NYÚLÁSÁBÓL SZÁRMAZÓ FENOMÉN MINIMÁLIS FUNKCIONÁLIS RENDSZEREKBEN TÖRTÉNŐ FELOLDÁSA ANNAK ÉRDEKÉBEN, HOGY A FOLYAMAT MOLEKULÁRIS SZINTEN RÉSZLETES MECHANITIC MEGÉRTÉSÉT NYERJE. KÉT MULTIPROTEIN RENDSZERT, AMELYEK HASONLÍTANAK A FEHÉRJE UBIQUITINATION KASZKÁDJÁRA, NEVEZETESEN AZ ATG8 ÉS ATG12 LLAMDSO RENDSZEREKET, ÉS AZ ATG9 MEMBRÁN FONTOS BELSŐ FEHÉRJÉT IS TANULMÁNYOZZÁK. A FENT EMLÍTETT KOMPONENSEKET ÖSSZEFONÓDÓ MOLEKULÁRIS KÖLCSÖNHATÁSOK SZÉLES SPEKTRUMÁT FOGJÁK JELLEMEZNI FEJLETT BIOFIZIKAI TECHNIKÁK ALKALMAZÁSÁVAL, MINT PÉLDÁUL FLUORESZCENCIA KORRELÁCIÓS SPEKTROSZKÓPIA, KONFOKÁLIS ÉS ATOMERŐ MIKROSZKÓPIA, KRIOELEKTRONIKAI MIKROSZKÓPIA ÉS LIPIDOMIKUS ANALÍZIS. MÁSRÉSZT ISMERT, HOGY A CERAMIDOK, A ESFINGOLIDIDS FONTOS OSZTÁLYA, A ROSSZUL ISMERT MECHANIZMUSOKON KERESZTÜL MODULÁLJÁK AZ AUTOFÁGIÁT. KÍSÉRLETEKET KELL VÉGEZNI ANNAK A HIPOTÉZISNEK A TESZTELÉSÉRE, AMELY SZERINT A CERAMIDOK LEGALÁBB RÉSZBEN SZABÁLYOZZÁK AZ AUTOFÁGIÁT A MEMBRÁNOK MOLEKULÁRIS ARCHITEKTÚRÁJÁNAK MEGVÁLTOZTATÁSA RÉVÉN. (Hungarian)
17 August 2022
0 references
КЛЕТЪЧНИТЕ МЕМБРАНИ СЕ ОБРАЗУВАТ ОТ ДВОЕН СЛОЙ ФОСФОЛИПИДИ, КЪМ КОЙТО ПРОТЕИНИТЕ СА СВЪРЗАНИ С РАЗЛИЧНИ НИВА НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ И СЛОЖНОСТ. ОСНОВНИЯТ ЕЛЕМЕНТ В МЕМБРАННАТА АРХИТЕКТУРА Е ХИДРОФОБНИЯТ ИНТЕРИОР НА ЛИПИДНИЯ ДВУСЛОЙ. ПО ТОЗИ НАЧИН МНОГОТО БИОХИМИЧНИ РЕАКЦИИ, КОИТО СЕ ПОЯВЯВАТ В МЕМБРАНАТА, СЕ ПОЯВЯВАТ В ДВУИЗМЕРНА ТЕЧНО-КРИСТАЛНА СТРУКТУРА. МОЛЕКУЛЯРНИТЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ТАЗИ ОСОБЕНА СРЕДА СА МНОГО СЛОЖНИ И ТРУДНИ ЗА ИЗУЧАВАНЕ. ТРУДНОСТТА СЕ УВЕЛИЧАВА ОТ ФАКТА, ЧЕ МЕМБРАННАТА АРХИТЕКТУРА НЕ Е СТАТИЧНА, НО ВАРИРА ПОСТОЯННО С ТЕЧЕНИЕ НА ВРЕМЕТО И В РАВНИНАТА НА МЕМБРАНАТА. ХЕТЕРОГЕННОСТТА, НАБЛЮДАВАНА В РАВНИНАТА, ОБИКНОВЕНО СЕ НАРИЧА МЕМБРАННА ОБЛАСТ. ESFINGOLIPIDS СА РЯДЪК КЛАС ЛИПИДИ, КОИТО ЧЕСТО ВОДЯТ ДО СПЕЦИАЛИЗИРАНИ МЕМБРАННИ ДОМЕЙНИ. В НАШАТА ЛАБОРАТОРИЯ СМЕ ПРОУЧИЛИ ПОДРОБНО БИОФИЗИЧНИТЕ СВОЙСТВА НА ТЕЗИ ЛИПИДИ (ОСОБЕНО СЕРАМИДИ) И ОБЛАСТИ И ПРОУЧВАНИЯТА ЩЕ ПРОДЪЛЖАТ ПО ВРЕМЕ НА ЦЕЛИЯ ПРОЕКТ. В СЪЩОТО ВРЕМЕ, ДРУГИ ПРОУЧВАНИЯ НА НАШАТА ГРУПА СА ФОКУСИРАНИ ВЪРХУ АВТОФАГИЯ, ВЪТРЕКЛЕТЪЧЕН ПРОЦЕС НА РАЗГРАЖДАНЕ НА МАКРОМОЛЕКУЛИ И ORGANULOS, КОЙТО Е ОТ СЪЩЕСТВЕНО ЗНАЧЕНИЕ ЗА ХОМЕОСТАЗАТА НА КЛЕТКИТЕ И ТЪКАНИТЕ, И КОЙТО Е СВЪРЗАН С ВАЖНИ ЗАБОЛЯВАНИЯ. АВТОФАГИЯТА ЗАПОЧВА С ОБРАЗУВАНЕТО НА ИЗОЛАЦИОННА МЕМБРАНА ИЛИ FAGOFORO, КОЯТО ОТВЛИЧА НАТОВАРВАНЕТО, ЗА ДА СЕ РАЗПАДНЕ, ПРЕДИ ДА СЕ ЗАТВОРИ НАД СЕБЕ СИ, ОБРАЗУВАЙКИ AUTOPHAGOSOMA. СЛЕД ТОВА СЕ СЛИВА С ЛИЗОЗОМИТЕ, ЗА ДА РАЗГРАДИ НАТОВАРВАНЕТО СИ. НЕ Е ДОБРЕ ИЗВЕСТНО КАК СЕ ОБРАЗУВА И AUTOPHAGOSOMA СЕ РАЗШИРЯВА. ПРИ БОЗАЙНИЦИТЕ СА ИДЕНТИФИЦИРАНИ ОКОЛО 20 ПРОТЕИНА ОТ ATG (СВЪРЗАНИ С АВТОФАГИЯТА). ОСНОВНАТА ЦЕЛ НА ТОЗИ ПРОЕКТ Е ДА СЕ РЕКОНСТИТУИРАТ В МИНИМАЛНИ ФУНКЦИОНАЛНИ СИСТЕМИ, ОТ ЧИСТИ ЛИПИДИ И ЧОВЕШКИ ATG ПРОТЕИНИ, ОБРАЗУВАНЕТО И УДЪЛЖАВАНЕТО НА ФЕНОМЕН НА AUTOPHAGOSOMA, ЗА ДА СЕ ПОЛУЧИ ПОДРОБНО РАЗБИРАНЕ НА ПРОЦЕСА НА МОЛЕКУЛЯРНО НИВО. ЩЕ БЪДАТ ПРОУЧЕНИ ДВЕ МНОГОПРОТЕИНОВИ СИСТЕМИ, КОИТО НАПОДОБЯВАТ КАСКАДАТА НА ПОВСЕМЕСТНО РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА ПРОТЕИНИ, А ИМЕННО LLAMDSO СИСТЕМИ ATG8 И ATG12, А ВАЖНИЯТ ПРИСЪЩ ПРОТЕИН НА ATG9 МЕМБРАНАТА СЪЩО ЩЕ БЪДЕ ПРОУЧЕН. ШИРОК СПЕКТЪР ОТ МОЛЕКУЛЯРНИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, КОИТО ПРЕПЛИТАТ ГОРЕСПОМЕНАТИТЕ КОМПОНЕНТИ, ЩЕ СЕ ХАРАКТЕРИЗИРАТ, КАТО СЕ ИЗПОЛЗВАТ УСЪВЪРШЕНСТВАНИ БИОФИЗИЧНИ ТЕХНИКИ, КАТО ФЛУОРЕСЦЕНТНА КОРЕЛАЦИОННА СПЕКТРОСКОПИЯ, КОНФОКАЛНА И АТОМНА МИКРОСКОПИЯ, КРИОЕЛЕКТРОННА МИКРОСКОПИЯ И ЛИПИДОМИЧЕН АНАЛИЗ. ОТ ДРУГА СТРАНА Е ИЗВЕСТНО, ЧЕ СЕРАМИДИТЕ, ВАЖЕН КЛАС НА ESFINGOLIDIDS, МОГАТ ДА МОДУЛИРАТ АВТОФАГИЯ ЧРЕЗ СЛАБО ИЗВЕСТНИ МЕХАНИЗМИ. ЩЕ БЪДАТ ПРОВЕДЕНИ ЕКСПЕРИМЕНТИ ЗА ТЕСТВАНЕ НА ХИПОТЕЗИТЕ, СПОРЕД КОИТО СЕРАМИДИТЕ РЕГУЛИРАТ АВТОФАГИЯТА, ПОНЕ ЧАСТИЧНО, ЧРЕЗ ПРОМЕНИ В МОЛЕКУЛЯРНАТА АРХИТЕКТУРА НА МЕМБРАНИТЕ. (Bulgarian)
17 August 2022
0 references
LĄSTELIŲ MEMBRANOS SUSIDARO DVIGUBU FOSFOLIPIDŲ SLUOKSNIU, SU KURIUO BALTYMAI YRA SUSIJĘ SU SKIRTINGAIS SĄVEIKOS LYGIAIS IR SUDĖTINGUMU. PAGRINDINIS MEMBRANOS ARCHITEKTŪROS ELEMENTAS YRA LIPIDŲ DVISLUOKSNIO HIDROFOBINIS INTERJERAS. TAIGI, DAUGELIS BIOCHEMINIŲ REAKCIJŲ, KURIOS ATSIRANDA MEMBRANOJE, ATSIRANDA DVIMAČIO SKYSČIO KRISTALINĖS STRUKTŪROS. MOLEKULINĖ SĄVEIKA ŠIOJE SAVITOJE APLINKOJE YRA LABAI SUDĖTINGA IR SUNKIAI TIRIAMA. SUNKUMAS PADIDĖJA DĖL TO, KAD MEMBRANOS ARCHITEKTŪRA NĖRA STATINĖ, BET NUOLAT KINTA LAIKUI BĖGANT IR MEMBRANOS PLOKŠTUMOJE. PLOKŠTUMOJE PASTEBĖTOS NEVIENALYTĖS PAPRASTAI VADINAMOS MEMBRANOS DOMENAIS. ESFINGOLIPIDS YRA NEDAŽNA KLASĖ LIPIDŲ, KURIE DAŽNAI SUKELIA SPECIALIZUOTŲ MEMBRANŲ DOMENŲ. MŪSŲ LABORATORIJOJE MES IŠSAMIAI IŠTYRĖME ŠIŲ LIPIDŲ (YPAČ KERAMIDŲ) IR SRIČIŲ BIOFIZINES SAVYBES, IR TYRIMAI BUS TĘSIAMI VISAME ŠIAME PROJEKTE. TUO PAČIU METU KITI MŪSŲ GRUPĖS TYRIMAI BUVO SUTELKTI Į AUTOFAGIJĄ, MAKROMOLEKULIŲ IR ORGANULOS SKILIMO PROCESĄ LĄSTELĖS VIDUJE, KURIS YRA BŪTINAS LĄSTELIŲ IR AUDINIŲ HOMEOSTAZEI IR YRA SUSIJĘS SU SVARBIOMIS LIGOMIS. AUTOFAGIJA PRASIDEDA IZOLIACIJOS MEMBRANOS ARBA FAGOFORO FORMAVIMU, KURIS PAGROBIA APKROVĄ, KAD SUSILPNĖTŲ PRIEŠ UŽSIDARANT SAU, FORMUOJANT AUTOPHAGOSOMA. TADA JIS SUSILIEJA SU LIZOSOMOMIS, KAD SUSILPNĖTŲ JO APKROVA. TAI NĖRA GERAI ŽINOMA, KAIP JI FORMUOJASI IR AUTOPHAGOSOMA YRA PRATĘSTAS. ŽINDUOLIAMS NUSTATYTA APIE 20 ATG BALTYMŲ (SUSIJUSIŲ SU AUTOFAGIJA). PAGRINDINIS ŠIO PROJEKTO TIKSLAS – ATKURTI MINIMALIAS FUNKCINES SISTEMAS IŠ GRYNŲ LIPIDŲ IR ŽMOGAUS ATG BALTYMŲ, AUTOPHAGOSOMA FENOMENO SUSIDARYMO IR PAILGĖJIMO, KAD BŪTŲ GALIMA GAUTI IŠSAMŲ MECHANITIC SUPRATIMĄ APIE PROCESĄ MOLEKULINIU LYGIU. BUS TIRIAMOS DVI MULTIPROTEINŲ SISTEMOS, PANAŠIOS Į BALTYMŲ VISUR PAKOPĄ, BŪTENT LLAMDSO SISTEMOS ATG8 IR ATG12, TAIP PAT BUS TIRIAMAS SVARBUS ATG9 MEMBRANOS BALTYMAS. NAUDOJANT PAŽANGIUS BIOFIZINIUS METODUS, TOKIUS KAIP FLUORESCENCIJOS KORELIACIJOS SPEKTROSKOPIJA, KONFOKUSINĖ IR ATOMINĖS JĖGOS MIKROSKOPIJA, KRIOELEKTRONINĖ MIKROSKOPIJA IR LIPIDOMINĖ ANALIZĖ, BUS APIBŪDINTAS PLATUS MOLEKULINĖS SĄVEIKOS SPEKTROSKOPIJA, KURI PERSIPINA PIRMIAU MINĖTUS KOMPONENTUS. KITA VERTUS, YRA ŽINOMA, KAD KERAMIDAI, SVARBI ESFINGOLIDIDS KLASĖ, GALI MODULIUOTI AUTOFAGIJĄ PER MAŽAI ŽINOMUS MECHANIZMUS. EKSPERIMENTAI BUS ATLIEKAMI SIEKIANT IŠBANDYTI HIPOTEZES, PAGAL KURIAS KERAMIDAI REGULIUOJA AUTOFAGIJĄ, BENT IŠ DALIES, PER MEMBRANŲ MOLEKULINĖS ARCHITEKTŪROS POKYČIUS. (Lithuanian)
17 August 2022
0 references
STANIČNE MEMBRANE NASTAJU DVOSTRUKIM SLOJEM FOSFOLIPIDA, S KOJIM SU PROTEINI POVEZANI S RAZLIČITIM RAZINAMA INTERAKCIJE I SLOŽENOSTI. OSNOVNI ELEMENT MEMBRANSKE ARHITEKTURE JE HIDROFOBNA UNUTRAŠNJOST LIPIDNOG BILAYERA. DAKLE, MNOGE BIOKEMIJSKE REAKCIJE KOJE SE JAVLJAJU U MEMBRANI JAVLJAJU SE U DVODIMENZIONALNOJ TEKUĆINSKO-KRISTALNOJ STRUKTURI. MOLEKULARNE INTERAKCIJE U OVOM NEOBIČNOM OKRUŽENJU VRLO SU SLOŽENE I TEŠKO IH JE PROUČITI. POTEŠKOĆA JE POVEĆANA ČINJENICOM DA MEMBRANSKA ARHITEKTURA NIJE STATIČNA, VEĆ STALNO VARIRA TIJEKOM VREMENA I U RAVNINI MEMBRANE. HETEROGENOSTI PROMATRANE U RAVNINI OBIČNO SE NAZIVAJU MEMBRANSKIM DOMENAMA. ESFINGOLIPIDS SU RIJETKA KLASA LIPIDA, ŠTO ČESTO DOVODI DO SPECIJALIZIRANIH MEMBRANSKIH DOMENA. U NAŠEM LABORATORIJU DETALJNO SMO PROUČAVALI BIOFIZIČKA SVOJSTVA TIH LIPIDA (OSOBITO CERAMIDA) I DOMENA, A STUDIJE ĆE SE NASTAVITI TIJEKOM CIJELOG PROJEKTA. U ISTO VRIJEME, DRUGE STUDIJE NAŠE GRUPE USMJERENE SU NA AUTOFAGIJU, UNUTARSTANIČNI PROCES RAZGRADNJE MAKROMOLEKULA I ORGANULOS KOJI JE NEOPHODAN ZA HOMEOSTAZU STANICA I TKIVA, A KOJI JE POVEZAN S VAŽNIM BOLESTIMA. AUTOFAGIJA POČINJE STVARANJEM IZOLACIJSKE MEMBRANE, ILI FAGOFORO, KOJI OTIMA OPTEREĆENJE ZA DEGRADACIJU PRIJE ZATVARANJA, STVARAJUĆI AUTOPHAGOSOMA. ZATIM SE SPAJA S LIZOZOMIMA KAKO BI SMANJIO SVOJE OPTEREĆENJE. NIJE DOBRO POZNATO KAKO NASTAJE I AUTOPHAGOSOMA JE PROŠIRENA. U SISAVACA JE UTVRĐENO OKO 20 PROTEINA ATG-A (POVEZANIH S AUTOFAGIJOM). GLAVNI CILJ OVOG PROJEKTA JE REKONSTITUIRANJE U MINIMALNIM FUNKCIONALNIM SUSTAVIMA, OD ČISTIH LIPIDA I LJUDSKIH PROTEINA ATG-A, FORMIRANJA I IZDUŽENJA FENOMENA AUTOPHAGOSOME, KAKO BI SE DOBILO DETALJNO MECHANITIC RAZUMIJEVANJE PROCESA NA MOLEKULARNOJ RAZINI. PROUČAVAT ĆE SE DVA MULTIPROTEINSKA SUSTAVA KOJI NALIKUJU KASKADI UBIKVITINACIJE PROTEINA, ODNOSNO LLAMDSO SUSTAVI ATG8 I ATG12, A PROUČAVAT ĆE SE I VAŽAN INTRINZIČNI PROTEIN ATG9 MEMBRANE. OKARAKTERIZIRAT ĆE SE ŠIROK SPEKTAR MOLEKULARNIH INTERAKCIJA KOJE ISPREPLIĆU NAVEDENE KOMPONENTE PRIMJENOM NAPREDNIH BIOFIZIČKIH TEHNIKA, KAO ŠTO SU FLUORESCENCIJSKA KORELACIJSKA SPEKTROSKOPIJA, MIKROSKOPIJA KONFOKALNE I ATOMSKE SNAGE, KRIOELEKTRONIČKA MIKROSKOPIJA I LIPIDOMSKA ANALIZA. S DRUGE STRANE, POZNATO JE DA CERAMIDI, VAŽNA KLASA ESFINGOLIDIDS-A, MOGU MODULIRATI AUTOFAGIJU PUTEM SLABO POZNATIH MEHANIZAMA. EKSPERIMENTI ĆE SE PROVODITI KAKO BI SE TESTIRALE HIPOTEZE PREMA KOJIMA CERAMIDI REGULIRAJU AUTOFAGIJU, BAREM DJELOMIČNO, KROZ PROMJENE U MOLEKULARNOJ ARHITEKTURI MEMBRANA. (Croatian)
17 August 2022
0 references
CELLMEMBRANEN BILDAS AV ETT DUBBELT SKIKT AV FOSFOLIPIDER, TILL VILKET PROTEINER ÄR FÖRKNIPPADE MED OLIKA NIVÅER AV INTERAKTION OCH KOMPLEXITET. GRUNDELEMENTET I MEMBRANARKITEKTUREN ÄR DEN HYDROFOBA INSIDAN AV LIPIDBILAYERN. SÅLEDES FÖREKOMMER DE MÅNGA BIOKEMISKA REAKTIONERNA I MEMBRANET I EN TVÅDIMENSIONELL VÄTSKEKRISTALLIN STRUKTUR. MOLEKYLÄRA INTERAKTIONER I DENNA SÄREGNA MILJÖ ÄR MYCKET KOMPLEXA OCH SVÅRA ATT STUDERA. SVÅRIGHETEN ÖKAR AV DET FAKTUM ATT MEMBRANARKITEKTUREN INTE ÄR STATISK, UTAN VARIERAR STÄNDIGT ÖVER TIDEN OCH I MEMBRANETS PLAN. DE HETEROGENITETER SOM OBSERVERAS I PLANET KALLAS VANLIGTVIS MEMBRANDOMÄNER. ESFINGOLIPIDS ÄR EN SÄLLSYNT KLASS AV LIPIDER, SOM OFTA GER UPPHOV TILL SPECIALISERADE MEMBRANDOMÄNER. I VÅRT LABORATORIUM HAR VI I DETALJ STUDERAT DE BIOFYSISKA EGENSKAPERNA HOS DESSA LIPIDER (SÄRSKILT CERAMIDER) OCH DOMÄNER, OCH STUDIERNA KOMMER ATT FORTSÄTTA UNDER HELA PROJEKTET. SAMTIDIGT HAR ANDRA STUDIER AV VÅR GRUPP FOKUSERAT PÅ AUTOFAGI, EN INTRACELLULÄR PROCESS FÖR NEDBRYTNING AV MAKROMOLEKYLER OCH ORGANULOS SOM ÄR AVGÖRANDE FÖR HOMEOSTASEN AV CELLER OCH VÄVNADER, OCH SOM ÄR RELATERAD TILL VIKTIGA SJUKDOMAR. AUTOFAGI BÖRJAR MED BILDANDET AV ETT ISOLERINGSMEMBRAN, ELLER FAGOFORO, SOM BORTFÖR BELASTNINGEN FÖR ATT BRYTAS INNAN DEN STÄNGS ÖVER SIG SJÄLV, OCH BILDAR AUTOPHAGOGOSOMA. DEN SLÅS SEDAN SAMMAN MED LYSOSOMER FÖR ATT FÖRSÄMRA SIN BELASTNING. DET ÄR INTE KÄNT HUR DET BILDAS OCH AUTOPHAGOSOMA FÖRLÄNGS. CIRKA 20 ATG-PROTEINER (AUTOPHAGY-RELATERADE) HAR IDENTIFIERATS HOS DÄGGDJUR. HUVUDSYFTET MED DETTA PROJEKT ÄR ATT REKONSTITUERA I MINIMALA FUNKTIONELLA SYSTEM, FRÅN RENA LIPIDER OCH MÄNSKLIGA ATG-PROTEINER, BILDANDET OCH FÖRLÄNGNINGEN AV FENOMENET AUTOPHAGOSOMA, FÖR ATT FÅ EN DETALJERAD MECHANITIC FÖRSTÅELSE FÖR PROCESSEN PÅ MOLEKYLÄR NIVÅ. TVÅ MULTIPROTEINSYSTEM, SOM LIKNAR KASKADEN AV PROTEIN UBIQUITINATION, NÄMLIGEN LLAMDSO-SYSTEMEN ATG8 OCH ATG12, KOMMER ATT STUDERAS, OCH DET VIKTIGA INNEBOENDE PROTEINET AV ATG9-MEMBRAN KOMMER OCKSÅ ATT STUDERAS. ETT BRETT SPEKTRUM AV MOLEKYLÄRA INTERAKTIONER SOM SAMMANFLÄTAR DE OVANNÄMNDA KOMPONENTERNA KOMMER ATT KARAKTERISERAS, MED HJÄLP AV AVANCERADE BIOFYSISKA TEKNIKER, SÅSOM FLUORESCENS KORRELATIONSSPEKTROSKOPI, KONFOKAL OCH ATOMSTYRKEMIKROSKOPI, KRYOELEKTRONISK MIKROSKOPI OCH LIPIDOMISK ANALYS. Å ANDRA SIDAN ÄR DET KÄNT ATT CERAMIDER, EN VIKTIG KLASS AV ESFINGOLIDIDS, KAN MODULERA AUTOFAGI, GENOM DÅLIGT KÄNDA MEKANISMER. EXPERIMENT KOMMER ATT UTFÖRAS FÖR ATT TESTA HYPOTESERNA ENLIGT VILKA CERAMIDER REGLERAR AUTOFAGI, ÅTMINSTONE DELVIS, GENOM FÖRÄNDRINGAR I MEMBRANETS MOLEKYLARKITEKTUR. (Swedish)
17 August 2022
0 references
MEMBRANELE CELULARE SUNT FORMATE DINTR-UN STRAT DUBLU DE FOSFOLIPIDE, LA CARE PROTEINELE SUNT ASOCIATE CU DIFERITE NIVELURI DE INTERACȚIUNE ȘI COMPLEXITATE. ELEMENTUL DE BAZĂ ÎN ARHITECTURA MEMBRANEI ESTE INTERIORUL HIDROFOB AL BISTRATULUI LIPIDIC. ASTFEL, NUMEROASELE REACȚII BIOCHIMICE CARE APAR ÎN MEMBRANĂ APAR ÎNTR-O STRUCTURĂ BIDIMENSIONALĂ LICHID-CRISTALINĂ. INTERACȚIUNILE MOLECULARE ÎN ACEST MEDIU DEOSEBIT SUNT FOARTE COMPLEXE ȘI DIFICIL DE STUDIAT. DIFICULTATEA ESTE CRESCUTĂ DE FAPTUL CĂ ARHITECTURA MEMBRANEI NU ESTE STATICĂ, CI VARIAZĂ CONSTANT ÎN TIMP ȘI ÎN PLANUL MEMBRANEI. ETEROGENITĂȚILE OBSERVATE ÎN PLAN SUNT DE OBICEI NUMITE DOMENII DE MEMBRANĂ. ESFINGOLIPIDS SUNT O CLASĂ RARĂ DE LIPIDE, CARE ADESEA DAU NAȘTERE LA DOMENII SPECIALIZATE ALE MEMBRANEI. ÎN LABORATORUL NOSTRU AM STUDIAT ÎN DETALIU PROPRIETĂȚILE BIOFIZICE ALE ACESTOR LIPIDE (ÎN SPECIAL CERAMIDE) ȘI DOMENII, IAR STUDIILE VOR CONTINUA PE PARCURSUL ACESTUI PROIECT. ÎN ACELAȘI TIMP, ALTE STUDII ALE GRUPULUI NOSTRU S-AU AXAT PE AUTOFAGIE, UN PROCES INTRACELULAR DE DEGRADARE A MACROMOLECULELOR ȘI ORGANULOS, CARE ESTE ESENȚIAL PENTRU HOMEOSTAZIA CELULELOR ȘI ȚESUTURILOR ȘI CARE ESTE LEGAT DE BOLI IMPORTANTE. AUTOFAGIA ÎNCEPE CU FORMAREA UNEI MEMBRANE DE IZOLARE, SAU FAGOFORO, CARE RĂPEȘTE ÎNCĂRCĂTURA PENTRU A SE DEGRADA ÎNAINTE DE A SE ÎNCHIDE, FORMÂND AUTOPHAGOSOMA. APOI SE ÎMBINĂ CU LIZOZOMII PENTRU A-I DEGRADA ÎNCĂRCĂTURA. NU ESTE BINE CUNOSCUT CUM SE FORMEAZĂ ȘI AUTOPHAGOSOMA ESTE EXTINS. APROXIMATIV 20 DE PROTEINE ATG (LEGATE DE AUTOFAGIE) AU FOST IDENTIFICATE LA MAMIFERE. OBIECTIVUL PRINCIPAL AL ACESTUI PROIECT ESTE DE A RECONSTITUI ÎN SISTEME FUNCȚIONALE MINIME, DIN LIPIDE PURE ȘI PROTEINE ATG UMANE, FORMAREA ȘI ALUNGIREA FENOMENULUI AUTOPHAGOSOMA, PENTRU A OBȚINE O ÎNȚELEGERE DETALIATĂ MECHANITIC A PROCESULUI LA NIVEL MOLECULAR. VOR FI STUDIATE DOUĂ SISTEME MULTIPROTEINE, CARE SEAMĂNĂ CU CASCADA UBIQUITINĂRII PROTEINELOR, ȘI ANUME SISTEMELE LLAMDSO ATG8 ȘI ATG12, IAR PROTEINA INTRINSECĂ IMPORTANTĂ A MEMBRANEI ATG9 VA FI, DE ASEMENEA, STUDIATĂ. SE VA CARACTERIZA UN SPECTRU LARG DE INTERACȚIUNI MOLECULARE CARE INTERCONECTEAZĂ COMPONENTELE MENȚIONATE ANTERIOR, FOLOSIND TEHNICI BIOFIZICE AVANSATE, CUM AR FI SPECTROSCOPIA DE CORELARE A FLUORESCENȚEI, MICROSCOPIA DE REZISTENȚĂ CONFOCALĂ ȘI ATOMICĂ, MICROSCOPIA CRIO-ELECTRONICĂ ȘI ANALIZA LIPIDOMICĂ. PE DE ALTĂ PARTE, ESTE CUNOSCUT FAPTUL CĂ CERAMIDELE, O CLASĂ IMPORTANTĂ DE ESFINGOLIDIDS, POT MODULA AUTOFAGIA, PRIN MECANISME SLAB CUNOSCUTE. SE VOR EFECTUA EXPERIMENTE PENTRU A TESTA IPOTEZELE CONFORM CĂRORA CERAMIDELE REGLEAZĂ AUTOFAGIA, CEL PUȚIN PARȚIAL, PRIN SCHIMBĂRI ÎN ARHITECTURA MOLECULARĂ A MEMBRANELOR. (Romanian)
17 August 2022
0 references
CELIČNE MEMBRANE NASTAJAJO Z DVOJNO PLASTJO FOSFOLIPIDOV, NA KATERE SO BELJAKOVINE POVEZANE Z RAZLIČNIMI STOPNJAMI INTERAKCIJE IN KOMPLEKSNOSTJO. OSNOVNI ELEMENT MEMBRANSKE ARHITEKTURE JE HIDROFOBNA NOTRANJOST LIPIDNEGA DVOSLOJNEGA SLOJA. TAKO SE ŠTEVILNE BIOKEMIJSKE REAKCIJE, KI SE POJAVIJO V MEMBRANI, POJAVLJAJO V DVODIMENZIONALNI TEKOČINSKO-KRISTALNI STRUKTURI. MOLEKULARNE INTERAKCIJE V TEM POSEBNEM OKOLJU SO ZELO ZAPLETENE IN JIH JE TEŽKO PREUČITI. TEŽAVA SE POVEČUJE Z DEJSTVOM, DA MEMBRANSKA ARHITEKTURA NI STATIČNA, AMPAK SE STALNO SPREMINJA SKOZI ČAS IN V RAVNINI MEMBRANE. HETEROGENOSTI, OPAŽENE V RAVNINI, SE OBIČAJNO IMENUJEJO MEMBRANSKE DOMENE. ESFINGOLIPIDS SO REDEK RAZRED LIPIDOV, KI POGOSTO POVZROČIJO SPECIALIZIRANE MEMBRANSKE DOMENE. V NAŠEM LABORATORIJU SMO PODROBNO PREUČILI BIOFIZIČNE LASTNOSTI TEH LIPIDOV (ZLASTI CERAMIDI) IN DOMENE, IN ŠTUDIJE SE BODO NADALJEVALE V CELOTNEM TEM PROJEKTU. HKRATI SO SE DRUGE ŠTUDIJE NAŠE SKUPINE OSREDOTOČILE NA AVTOFAGIJO, ZNOTRAJCELIČNI PROCES RAZGRADNJE MAKROMOLEKUL IN ORGANULOS, KI JE BISTVENEGA POMENA ZA HOMEOSTAZO CELIC IN TKIV TER JE POVEZAN S POMEMBNIMI BOLEZNIMI. AVTOFAGIJA SE ZAČNE Z OBLIKOVANJEM IZOLACIJSKE MEMBRANE ALI FAGOFORO, KI UGRABI OBREMENITEV, DA SE RAZGRADI, PREDEN SE ZAPRE NAD SEBOJ IN TVORI AUTOPHAGOSOMA. NATO SE ZDRUŽI Z LIZOSOMI, DA RAZGRADI SVOJ TOVOR. NI DOBRO ZNANO, KAKO SE OBLIKUJE IN AUTOPHAGOSOMA SE RAZŠIRI. PRI SESALCIH SO ODKRILI PRIBLIŽNO 20 PROTEINOV ATG (POVEZANIH Z AVTOFAGIJO). GLAVNI CILJ TEGA PROJEKTA JE REKONSTITUIRATI V MINIMALNIH FUNKCIONALNIH SISTEMIH, IZ ČISTIH LIPIDOV IN ČLOVEŠKIH PROTEINOV ATG, TVORBO IN RAZTEZEK FENOMENA AUTOPHAGOSOMA, DA BI DOBILI PODROBNO MECHANITIC RAZUMEVANJE PROCESA NA MOLEKULARNI RAVNI. PROUČEVALI BOMO DVA MULTIPROTEINSKA SISTEMA, KI STA PODOBNA KASKADI UBIKVITINACIJE BELJAKOVIN, IN SICER SISTEMA LLAMDSO ATG8 IN ATG12, PREUČILI PA BODO TUDI POMEMBNE INTRINZIČNE BELJAKOVINE MEMBRANE ATG9. ZNAČILEN BO ŠIROK SPEKTER MOLEKULARNIH INTERAKCIJ, KI PREPLETAJO PREJ OMENJENE KOMPONENTE, Z UPORABO NAPREDNIH BIOFIZIČNIH TEHNIK, KOT SO FLUORESCENČNA KORELACIJSKA SPEKTROSKOPIJA, KONFOKALNA IN ATOMSKA MIKROSKOPIJA, KRIOELEKTRONSKA MIKROSKOPIJA IN LIPIDOMSKA ANALIZA. PO DRUGI STRANI PA JE ZNANO, DA LAHKO CERAMIDI, POMEMBEN RAZRED ESFINGOLIDIDS, MODULIRAJO AVTOFAGIJO S SLABO ZNANIMI MEHANIZMI. OPRAVLJENI BODO POSKUSI ZA TESTIRANJE HIPOTEZ, V SKLADU S KATERIMI CERAMIDI URAVNAVAJO AVTOFAGIJO, VSAJ DELNO, S SPREMEMBAMI V MOLEKULARNI ARHITEKTURI MEMBRAN. (Slovenian)
17 August 2022
0 references
BŁONY KOMÓRKOWE POWSTAJĄ PRZEZ PODWÓJNĄ WARSTWĘ FOSFOLIPIDÓW, Z KTÓRYMI BIAŁKA SĄ ZWIĄZANE Z RÓŻNYMI POZIOMAMI INTERAKCJI I ZŁOŻONOŚCI. PODSTAWOWYM ELEMENTEM ARCHITEKTURY MEMBRANOWEJ JEST HYDROFOBOWE WNĘTRZE DWUWARSTWY LIPIDOWEJ. TAK WIĘC, WIELE REAKCJI BIOCHEMICZNYCH, KTÓRE WYSTĘPUJĄ W BŁONY WYSTĘPUJĄ W DWUWYMIAROWEJ STRUKTURZE CIEKŁOKRYSTALICZNEJ. INTERAKCJE MOLEKULARNE W TYM SPECYFICZNYM ŚRODOWISKU SĄ BARDZO ZŁOŻONE I TRUDNE DO ZBADANIA. TRUDNOŚĆ ZWIĘKSZA FAKT, ŻE ARCHITEKTURA MEMBRANY NIE JEST STATYCZNA, ALE ZMIENIA SIĘ STALE W CZASIE I W PŁASZCZYŹNIE MEMBRANY. NIEJEDNORODNOŚCI OBSERWOWANE W PŁASZCZYŹNIE SĄ ZWYKLE NAZYWANE DOMENAMI MEMBRANOWYMI. ESFINGOLIPIDS TO RZADKO SPOTYKANA KLASA LIPIDÓW, KTÓRE CZĘSTO POWODUJĄ POWSTANIE WYSPECJALIZOWANYCH DZIEDZIN MEMBRANOWYCH. W NASZYM LABORATORIUM SZCZEGÓŁOWO ZBADALIŚMY WŁAŚCIWOŚCI BIOFIZYCZNE TYCH LIPIDÓW (ZWŁASZCZA CERAMIDÓW) I DOMEN, A BADANIA BĘDĄ KONTYNUOWANE PRZEZ CAŁY TEN PROJEKT. JEDNOCZEŚNIE INNE BADANIA NASZEJ GRUPY KONCENTROWAŁY SIĘ NA AUTOFAGII, WEWNĄTRZKOMÓRKOWYM PROCESIE DEGRADACJI MAKROCZĄSTECZEK I ORGANULOS, KTÓRY JEST NIEZBĘDNY DLA HOMEOSTAZY KOMÓREK I TKANEK I JEST ZWIĄZANY Z WAŻNYMI CHOROBAMI. AUTOFAGIA ROZPOCZYNA SIĘ OD UTWORZENIA MEMBRANY IZOLACYJNEJ LUB FAGOFORO, KTÓRA UPROWADZA OBCIĄŻENIE DO ROZKŁADU PRZED ZAMKNIĘCIEM SIĘ NAD SOBĄ, TWORZĄC AUTOPHAGOSOMA. NASTĘPNIE ŁĄCZY SIĘ Z LIZOSOMAMI, ABY ZDEGRADOWAĆ SWOJE OBCIĄŻENIE. NIE WIADOMO, JAK SIĘ FORMUJE, A AUTOPHAGOSOMA JEST ROZSZERZANA. U SSAKÓW ZIDENTYFIKOWANO OKOŁO 20 BIAŁEK ATG (ZWIĄZANYCH Z AUTOFAGIĄ). GŁÓWNYM CELEM TEGO PROJEKTU JEST ODTWORZENIE W MINIMALNYCH SYSTEMACH FUNKCJONALNYCH, Z CZYSTYCH LIPIDÓW I LUDZKICH BIAŁEK ATG, POWSTAWANIA I WYDŁUŻANIA FENOMENU AUTOPHAGOSOMA, W CELU UZYSKANIA SZCZEGÓŁOWEGO ZROZUMIENIA PROCESU NA POZIOMIE MOLEKULARNYM. ZBADANE ZOSTANĄ DWA SYSTEMY WIELOBIAŁKOWE, KTÓRE PRZYPOMINAJĄ KASKADĘ UBIKWITYNACJI BIAŁEK, A MIANOWICIE SYSTEMY LLAMDSO ATG8 I ATG12, A TAKŻE ZBADANE ZOSTANIE WAŻNE SAMOISTNE BIAŁKO BŁONY ATG9. SZEROKIE SPEKTRUM INTERAKCJI MOLEKULARNYCH, KTÓRE PRZEPLATAJĄ WYŻEJ WYMIENIONE SKŁADNIKI, ZOSTANĄ SCHARAKTERYZOWANE ZA POMOCĄ ZAAWANSOWANYCH TECHNIK BIOFIZYCZNYCH, TAKICH JAK SPEKTROSKOPIA KORELACJI FLUORESCENCYJNEJ, MIKROSKOPIA KONFOKALNA I ATOMOWA, MIKROSKOPIA KRIOELEKTRONICZNA I ANALIZA LIPIDOMICZNA. Z DRUGIEJ STRONY WIADOMO, ŻE CERAMIDY, WAŻNA KLASA ESFINGOLIDIDS, MOGĄ MODULOWAĆ AUTOFAGIĘ POPRZEZ SŁABO ZNANE MECHANIZMY. EKSPERYMENTY ZOSTANĄ PRZEPROWADZONE W CELU PRZETESTOWANIA HIPOTEZ, ZGODNIE Z KTÓRYMI CERAMIDY REGULUJĄ AUTOFAGIĘ, PRZYNAJMNIEJ CZĘŚCIOWO, POPRZEZ ZMIANY W ARCHITEKTURZE MOLEKULARNEJ MEMBRAN. (Polish)
17 August 2022
0 references
Leioa
0 references
20 December 2023
0 references
Identifiers
BFU2015-66306-P
0 references