C8155 Funkční biochemie II - signální dráhy

Přírodovědecká fakulta
jaro 2012 - akreditace

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. RNDr. Stanislav Pavelka, CSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Stanislav Pavelka, CSc.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Stanislav Pavelka, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Lze zapsat v 3., 5., 7. nebo 9. semestru (po absolvování Biochemie II)
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Při týdenní výuce min. 8 posluchačů, při blokové bez omezení
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Funkční biochemie II - signální dráhy. Navazující přednáškový kurz o funkční biochemii, patobiochemii a biochemických regulacích komplexních fyziologických dějů určený zejména pro studenty magisterského (ale i doktorského) a bakalářského studia biochemie a molekulární biologie a rovněž obecné biologie, chemie a všeobecného lékařství.

Výstupy učení:
Při ukončení kurzu by studenti měli být schopni:
- popsat základní biochemické regulační mechanismy na molekulární úrovni;
- vysvětlit podstatu hlavních typů signálních drah vyskytujících se u živočišných buněk;
- analyzovat signální mechanismy uplatňující se při vnitrobuněčných a mezibuněčných komunikacích;
- prezentovat nové poznatky o biomedicínských aspektech biochemie.
Osnova
  • 1. Typy signálních molekul a mezibuněčných signalizací u eukaryot. (Hormony, růstové faktory, neurotransmitery, cytokiny. Endokrinní, neurokrinní, parakrinní a autokrinní komunikacece). 2. Rozdělení hormonů podle typu receptorů a mechanismu účinku. (Hierarchické uspořádání endokrinního systému. Zpětnovazebná regulace sekrece hormonů). 3. Metabolismus hormonů a základní experimentální metody při studiu jejich účinku. (Biosyntéza peptidových a bílkovinných hormonů. Biosyntéza hormonů štítné žlázy a jejich metabolické přeměny ve tkáních). 4. Mechanismy přenosu signálu zprostředkované receptory v plasmatické membráně. (Základní typy receptorů, efektorů, druhých poslů a proteinových kinas. Zesilovací funkce kaskády receptor-efektor-druhý posel-protein kinasa). 5. Heterotrimerní G-proteiny a jejich funkce. (Mechanismus transdukce signálu zprostředkované G-proteiny. Základní typy G-proteinů, alfa-, beta- a gama-podjednotek. Mechanismus účinku cholera toxinu a pertussis toxinu. Užití nehydrolyzovatelných analogů GTP při studiu funkce G-proteinů). 6. Nejdůležitější signální dráhy iniciované interakcí extracelulárních ligandů s receptory spřaženými s G-proteiny.(Adenylylcyklasová kaskáda a mechanismus aktivace protein kinasy A. Fosfatidylinositolová kaskáda a aktivace protein kinasy C). 7. Úloha intracelulárního vápníku a kalmodulinu při přenosu signálu. (Inositoltrisfosfátové a ryanodinové receptory. Signální role cADP-ribosy. Mechanismy vápníkem indukovaného uvolňování vápníku). 8. Další signální dráhy - guanylylcyklasy a NO syntasy. 9. Receptorové tyrosin-specifické kinasy (RTK) a MAP kinasová kaskáda. (Mechanismus působení receptorů pro růstové faktory. Src a další cytosolové tyrosin-specifické kinasy. SH2 a SH3 vazebné domény. MAP kinasová kaskáda). 10. Signalizace zprostředkované intracelulárními receptory. (Mechanismus účinku steroidních a thyroidálních hormonů). 11. Super-rodina GTPas a jejich buněčné funkce. (GTPasový cyklus, GNRF a GAP proteiny. Srovnání mechanismu působení elongačního faktoru EF-Tu a heterotrimerních G-proteinů. Protein Ras a produkty dalších proto-onkogenů). 12. Adaptace cílových buněk - desensitizace receptorů. "Receptorové nemoci" - choroby spojené s poruchami přenosu signálu. 13. Konvergence, divergence a "crosstalk" různých signálních drah. 14. Interakce různých signálních drah při regulaci komplexních fyziologických dějů.
Literatura
  • KRAUSS, Gerhard. Biochemistry of Signal Transduction and Regulation. 4th enlarged ed. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH, 2008, 626 s. ISBN 978-3-527-31397-6. info
  • HELMREICH, E.J.M. The Biochemistry of Cell Signalling. Oxford: Oxford University Press, 2001, 328 s. info
  • BERG, J.M., J.L. TYMOCZKO a L. STRYER. Biochemistry. 5th. New York: W.H. Freeman and Company, 2002, 974 s. ISBN 0-7167-4684-0. info
  • Biochemistry. Edited by Donald Voet - Judith G. Voet. 3rd ed. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2004, xv, 1591 s. ISBN 0-471-41761-0. info
  • GARRETT, R.H. a C.M. GRISHAM. Biochemistry, 2nd ed. Fort Worth, Orlando: Saunders College Publ., 1999, 1127 s. info
  • Ca. 200 blan k dispozici u přednášejícího.
Výukové metody
Série pokročilých přednášek
Metody hodnocení
Přednášky bohatě dokumentované schématy, vzorci a obrázky, které jsou studentům poskytnuty k okopírování. Závěrečná ústní zkouška, k dispozici 36 specifikovaných otázek.
Navazující předměty
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Poznámka k četnosti výuky: blokově.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, podzim 2009, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.