C8155 Buněčné signalizace

Přírodovědecká fakulta
jaro 2022
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Gabriela Ilčíková (pomocník)
Garance
prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 9:00–10:50 B11/335
Předpoklady
C4182 Biochemie II || C3580 Biochemie || C5720 Biochemie
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
Navazující přednáškový kurz o funkční biochemii a patobiochemii, 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 a vysvětlit 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.
Výstupy z učení
Při ukončení kurzu by studenti měli být schopni: - popsat a vysvětlit 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
    doporučená literatura
  • KRAUSS, Gerhard. Biochemistry of signal transduction and regulation. 5th, completely rev. ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2014, xxviii, 81. ISBN 9783527333660. info
    neurčeno
  • VOET, Donald a Judith G. VOET. Biochemistry. 4th ed. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2011, xxv, 1428. ISBN 9780470917459. info
  • Biochemistry & molecular biology of plants. Edited by Bob B. Buchanan - Wilhelm Gruissem - Russell L. Jones. 2nd edition. Chichester: John Wiley & Sons, 2015, xv, 1264. ISBN 9780470714225. info
Výukové metody
Série přednášek
Metody hodnocení
Závěrečná písemná zkouška.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
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 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.