Schéma cholinergní synapse.
Studujeme fyziologii, biochemii a farmakologii cholinergních neuronů na molekulární úrovni. Ke studiu využíváme především buněčných linií, ale i zvířecích modelů. Zabýváme se hlavně výzkumem v těchto oblastech:
- Biochemická fyziologie a farmakologie cholinergních neuronů. Vývoj a diferenciace cholinergních neuronů. Syntéza, skladování a uvolňování acetylcholinu. Regulace uvolňování acetylcholinu presynaptickými receptory.
- Cholinergní mechanismy v patogenezi Alzheimerovy nemoci. Interakce mezi peptidem beta-amyloidem, acetylcholinem, muskarinovými acetylcholinovými receptory, přenosem signálu přes membránu a aktivací signálních drah.
- Muskarinové receptory pro acetylcholin. Vazebné ortosterické a alosterické vlastnosti. Interakce s G-proteiny, modelování přenosu signálu do buňky.
Aktuální projekty
Velký společný evropský projekt LipiDiDiet, který je součástí sedmého rámcového programu, řeší vliv lipidů ve stravě na neurony a kognitivní výkon ve stáří, Alzheimerově chorobě a cévní demenci. Výzkum je založen na předchozích pozozováních, že některé lipidy snižují riziko demence.
Více
Apolipoprotein E4 (apoE4) je nejčastější genetický rizikový faktor podporující vznik Alzheimerovy choroby (AD). Cílem tohoto projektu je zkoumání buněčných a molekulárních mechanismů účinků apoE4 na neurony a synapse a jejich neuronální specificita.
Více
Ektopičtí agonisté představují novou skupinu látek, které se vážou mimo klasické vazebné místo a vykazují jedinečnou funkční podtypovou selektivitu, jejíž mechanismus není znám. Provádíme podrobnou analýzu aktivace receptorů vyvolanou ektopickými a klasickými agonisty s cílem odhalit molekulární mechanismy, které jsou odpovědné za funkční selektivitu.
Více
Úspěchy
This article analyzes in atomistic detail binding of orthosteric ligands to the muscarinic receptors
Více
Dr. Jan Jakubík z Fyziologického ústavu Akademie věd a prof. Jaromír Mysliveček z Fyziologického ústavu 1. LF UK byly osloveni k sepsání aktuálního přehledu metod, které se používají při výzkumu muskarinových receptorů, jako součásti série Neuromethods, která je jednou z významných edic nakladatelství Springer.
Více
Procedure described in this paper represents a possible way to predict interactions of antagonists with aminergic GPCRs.
Více
Even short-term feeding of transgenic mice with chow containing specific lipid-based dietary supplements can influence markers of cholinergic synapses and rectify impaired muscarinic signal transduction that develops in transgenic mice.
Více
Both classical and atypical agonists activate hM1 receptors by the same molecular switch that involves D71 in the second transmembrane helix. The principal difference among the studied agonists is rather in the way they interact with D105 in the orthosteric binding site.
Více
Zobrazit více
Publikace
Jakubík, Jan - Randáková, Alena - Zimčík, Pavel - El-Fakahany, E. E. - Doležal, Vladimír
.
Binding of N-methylscopolamine to the extracellular domain of muscarinic acetylcholine receptors
.
Scientific Reports. 2017, roč. 7, Jan 16, článku 40381
.
IF = 4.259
[ASEP]
[
doi
]
Lyukmanova, E. N. - Shulepko, M. A. - Shenkarev, Z. O. - Bychkov, M. L. - Paramonov, A. S. - Chugunov, A. O. - Kulbatskii, D. S. - Arvaniti, M. - Dolejší, Eva - Schaer, T. - Arseniev, A. S. - Efremov, R. G. - Thomsen, M. S. - Doležal, Vladimír - Bertrand, D. - Dolgikh, D. A. - Kirpichnikov, M. P.
Secreted Isoform of Human Lynx1 (SLURP-2): Spatial Structure and Pharmacology of Interactions with Different Types of Acetylcholine Receptors
.
Scientific Reports. 2016, roč. 6, Aug 3, p. 30698
.
IF = 4.259
[ASEP]
[
doi
]
Dolejší, Eva - Liraz, O. - Rudajev, Vladimír - Zimčík, Pavel - Doležal, Vladimír - Michaelson, D. M.
Apolipoprotein E4 reduces evoked hippocampal acetylcholine release in adult mice
.
Journal of Neurochemistry. 2016, roč. 136, 3, p. 503-509
.
IF = 4.083
[ASEP]
[
doi
]
Koivisto, H. - Leinonen, H. - Puurula, M. - Hafez, H. S. - Barrera Alquicer, Glenda - Stridh, M. L. - Waagepetersen, H. S. - Tiainen, M. - Soininen, P. - Zilberter, Y. - Tanila, H.
Chronic Pyruvate Supplementation Increases Exploratory Activity and Brain Energy Reserves in Young and Middle-Aged Mice
.
Frontiers in Aging Neuroscience. 2016, roč. 8, Mar 16, p. 41
.
IF = 4.504
[ASEP]
[
doi
]
Roubalová, Lenka - Vošahlíková, Miroslava - Brejchová, Jana - Sýkora, Jan - Rudajev, Vladimír - Svoboda, Petr
.
High Efficacy but Low Potency of delta-Opioid Receptor-G Protein Coupling in Brij-58-Treated, Low-Density Plasma Membrane Fragments
.
PLoS ONE. 2015, Vol. 10, 8, e0135664
.
IF = 3.057
[ASEP]
[
doi
]
Randáková, Alena - Dolejší, Eva - Rudajev, Vladimír - Zimčík, Pavel - Doležal, Vladimír - El-Fakahany, E. E. - Jakubík, Jan
.
Classical and atypical agonists activate M1 muscarinic acetylcholine receptors through common mechanisms
.
Pharmacological Research. 2015, Vol. 97, Jul 2015, p. 27-39
.
IF = 4.816
[ASEP]
[
doi
]
Michal, Pavel - El-Fakahany, E. E. - Doležal, Vladimír
.
Changes in Membrane Cholesterol Differentially Influence Preferential and Non-preferential Signaling of the M1 and M3 Muscarinic Acetylcholine Receptors
.
Neurochemical Research. 2015, Vol. 40, 10, p. 2068-2070
.
IF = 2.472
[ASEP]
[
doi
]
Jakubík, Jan - El-Fakahany, E. E. - Doležal, Vladimír
.
Towards predictive docking at aminergic G-protein coupled receptors
.
Journal of Molecular Modeling. 2015, Vol. 21, 11, p. 284
.
IF = 1.438
[ASEP]
[
doi
]
Lyukmanova, E. N. - Shenkarev, Z. O. - Shulepko, M. A. - Paramonov, A. S. - Chugunov, A. O. - Janíčková, Helena - Dolejší, Eva - Doležal, Vladimír - Utkin, Y.N. - Tsetlin, V.I. - Arseniev, A. S. - Efremov, R. G. - Dolgikh, D. A. - Kirpichnikov, M. P.
Structural Insight into Specificity of Interactions between Nonconventional Three-finger Weak Toxin from Naja kaouthia (WTX) and Muscarinic Acetylcholine Receptors
.
Journal of Biological Chemistry. 2015, Vol. 290, 39, p. 23616-23630
.
IF = 4.258
[ASEP]
[
doi
]
Janíčková, Helena - Rudajev, Vladimír - Dolejší, Eva - Koivisto, H. - Jakubík, Jan - Tanila, H. - El-Fakahany, E. E. - Doležal, Vladimír
.
Lipid-Based Diets Improve Muscarinic Neurotransmission in the Hippocampus of Transgenic APPswe/PS1dE9 Mice
.
Current Alzheimer Research. 2015, Vol. 12, 10, p. 923-931
.
IF = 3.145
[ASEP]
[
doi
]
Zobrazit více
Oddělení neurochemie, červenec 2016
Model postsynaptické cholinergní membrány. βA fibrila, ACh - acetylcholin, APP - amyloidní prekurzor, Go G-protein, Kir draslíkový kanál, M2 mukarinový receptor
Acetylcholin (ACh) je v cytoplazmě synaptického zakončení nervu syntetizován cholinacetyltransferázou (ChAT) z cholinu a acetylkoenzymu A (AcCoA). ACh je pomocí váčkového přenašeče pro acetylcholin (VAChT) transportován do váčků, kde je uskladňován až do doby jeho uvolnění. Po příchodu signálu ve formě akčního potenciálu do synaptického zakončení váčky splynou s buněčnou membránou a ACh je tak uvolněn do synaptické štěrbiny. Na post synaptické membráně ACh buď otevírá neselektivní kanály pro kationty – tzv. nikotinové receptory (NAChR) – nebo aktivuje s G proteiny spřažené muskarinové receptory (MAChR). ACh může regulovat své uvolňování prostřednictvím presynaptických MAChR. Účinek ACh je ukončem acetylcholinesterázou, která ACh rozštěpí na cholin a acetát. Cholin je vychytáván zpět do synaptického zakončení cholinovým transportérem (ChT).
