Funkční analýza enzymů regulujících metabolismus u Mycobacteria tuberculosis

Podle odhadů WHO je kolem jedné třetiny světové populace latentně infikováno bakterií Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Přesto stále chybí hlubší pochopení biologie, která je za schopností Mtb přežívat v lidském hostiteli. Mykobakterie využívá celou škálu mechanizmů stresové odpovědi a je schopna přeprogramovat svůj metabolizmus v průběhu latentní infekce a přizpůsobit se tak prostřední v hostiteli. Tyto metabolické adaptace představují velmi komplexní a dynamický proces vedoucí ke vzniku vysoce perzistentních dormantních forem Mtb.

V naší laboratoři provádíme strukturní a funkční charakterizaci enzymů zapojených v centrálním uhlíkovém metabolizmu, biosyntéze nukleobází a stresové signalizaci; konkrétně se zaměřujeme na fosfofruktokinázy A a B (EC 2.7.1.11), pyruvátkinázu (EC 2.7.1.40), enzymy z biosyntézy a degradace purinových bází a faktor stringentní odpovědi Rel (EC 2.7.6.5).

Zabýváme se dopady změn různých podmínek na funkci studovaných enzymů. Mezi tyto patří podmínky napodobující stále se měnící vnitrobuněčné prostředí, změny v hladinách metabolitů a interakce s buněčnými proteiny. Jako modelový organizmus pro experimenty v bakteriích používáme nepatogenní Mycobacterium smegmatis. S pomocí tvorby knock-out mutantů enzymů z de novo i tzv. „salvage“ drah purinového metabolismu se snažíme identifikovat klíčové enzymy ovlivňující biosyntézu jednotlivých bází a využít je jako cíle pro vývoj specifických inhibitorů. Další přístupy zahrnují studium interakcí protein-protein, kultivační experimenty nebo proteomické/metabolomické studie k pochopení komplexní regulace mykobakteriálního metabolizmu.

Publikace projektu (2010-)

Lidé


Zdeněk Knejzlík, Jan Snášel, Michal Doležal, Ondřej Bulvas, Matteo Dedola, Kamila Clarová, Dagmar Grundová