Studujeme laterální uspořádání biologických membrán do mikrodomén, tj. malých oblastí specifického tvaru, složení a funkce. Důraz přitom klademe na jejich zapojení do regulace buněčných procesů v reakci na podněty z okolního prostředí. S maximálním využitím výhod geneticky přístupného kvasinkového modelu zkoumáme zejména roli těchto membránových mikrodomén ve vnímání stresu a stresové adaptaci, v signalizaci a v regulaci buněčného metabolismu. Tyto membránové funkce předpokládají komunikaci mezi různými mikrodoménami, a to jak v jedné konkrétní membráně, tak mezi různými specializovanými membránami v rámci membránového systému eukaryotní buňky. Nedávno jsme například popsali, jak protein přirozeně se vyskytující v doménách plazmatické membrány ovlivňuje morfologii a funkční vlastnosti mikrodomén v membráně vakuoly.
Ing. Petra Veselá
E-mail: petra.vesela@iem.cas.cz
Tel.: +420 241 062 119
doc. RNDr. Jan Malínský, Ph.D.
Mgr. Jakub Zahumenský, Ph.D.
Ing. Petra Veselá
Jitka Eisensteinová
Lenka Hlavínová (MD)
Protein plasmatické membrány Nce102 ovlivňuje morfologii a funkční vlastnosti mikrodomén v membráně vakuoly
Předpokládaný sfingolipidový senzor plazmatické membrány, protein Nce102 migruje do vakuoly při postupném stárnutí kvasinkové kultury a při zvýšené poptávce sfingolipidů. Ve vakuolární membráně je tento protein stabilně lokalizován v doménách chudých na V-ATPázu, tj. v doménách obohacených ergosterolem, obdobně jako je tomu na plazmatické membráně. Spolu s homologem Fhn1, Nce102 reguluje velikost a tvar membránových domén, dynamiku fúze vakuoly a stabilitu V-ATPázy.
Zvýšení množství Nce102 proteinu a jeho relokalizace do vakuoly související se stárnutím buněčné kultury. Měřítko: 5µm (A); Změny morfologie vakuol u mutantů nce102Δ, fhn1Δ a nce102Δfhn1Δ. Měřítko: 5µm (B); Western blot analýza detekující zvýšenou degradaci Vph1-GFP (podjednotky V-ATPázy) v nce102Δ a fhn1Δ delečních kmenech (C); Elektronmikroskopický snímek kvasinky (FF replika) s navrženou dráhou přesunu proteinu Nce102 ve stárnoucí kultuře. Měřítko: 300 nm (D).
Publikace: Vaškovičová K., Veselá P., Zahumenský J., Folková, D., Balážová M., Malínský J.: (2020) Plasma Membrane Protein Nce102 Modulates Morphology and Function of the Yeast Vacuole. Biomolecules, 10(11), 1476; doi: 10.3390/biom10111476. IF 4.694
Ukázali jsme, že evolučně konzervovaná 5'-3' exoribonukleáza Xrn1 se váže na eisosom v podmínkách vyčerpání glukózy z média. Asociace Xrn1 s plazmatickou membránou představuje nový mechanismus regulace degradace mRNA. Subcelulární lokalizace Xrn1 odráží také rozdílný přívod živin do buněk a jejich odlišný metabolismus v rámci kolonie kvasinek.
Na obrázku je příčný řez pět dní starou kolonií kvasinek S. cerevisiae exprimujících Xrn1-GFP (A), rozvrstvení buněk s různou lokalizací Xrn1-GFP v rámci kolonie (B), a detaily buněk s Xrn1 rozptýlenou v cytosolu (1), nahromaděnou v P-bodies (2) a na eisosomech (3) (C). Analýza pomocí FRAP (z angl. Fluorescence Recovery After Photobleaching) ukázala, že narozdíl od vazby Xrn1 na P-bodies, asociace Xrn1 s plasmatickou membránou na eisosomech je stabilní v čase (D). Měřítko: 300 μm (A), 10 μm (C).
Publikace:
Vaškovičová K., Awadová T., Veselá P. , Balážová M., Opekarová M., Malínský J.: (2017) mRNA decay is regulated via the spatial sequestration of the conserved 5 '-3 ' exoribonuclease Xrn1 at a specific microdomain of the yeast plasma membrane. European Journal of Cell Biology. 96(6): 591-599. IF 3,712.
2023
Filipi T, Matusova Z, Abaffy P, Vanatko O, Tureckova J, Benesova S, Kubiskova M, Kirdajova D, Zahumensky J, Valihrach L, Anderova M. Cortical glia in SOD1(G93A) mice are subtly affected by ALS-like pathology. Scientific Reports 2023.
Vesela P , Zahumensky J, Malinsky J. Lsp1 partially substitutes for Pil1 function in eisosome assembly under stress conditions. J Cell Sci. 2023 Feb 1;136(3):jcs260554. doi: 10.1242/jcs.260554. Epub 2023 Feb 6. PMID: 36601791.
2022
Balazova M, Babelova L, Durisova I, Vesela P, Kanovicova P, Zahumensky J, Malinsky J. Two different phospholipases C, Isc1 and Pgc1, cooperate to regulate mitochondrial function. bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2022.03.18.484854; this version posted March 18, 2022.
Zahumenský J ,Mota Fernandes C, Veselá P, Del Poeta M, Konopka JB, Malínský J. Microdomain Protein Nce102 Is a Local Sensor of Plasma Membrane Sphingolipid Balance. Microbiol Spectr. 2022 Jun 27:e0196122. doi: 10.1128/spectrum.01961-22. Epub ahead of print. PMID: 35758748.
Káňovičová P, Čermáková P, Kubalová D, Bábelová L, Veselá P, Valachovič M, Zahumenský J, Horváth A, Malínský J, Balážová M. Blocking phosphatidylglycerol degradation in yeast defective in cardiolipin remodeling results in a new model of the Barth syndrome cellular phenotype. J Biol Chem. 2022 Jan;298(1):101462. doi: 10.1016/j.jbc.2021.101462. Epub 2021 Dec 2. PMID: 34864056; PMCID: PMC8728584.
2020
Vaskovicova K , Vesela P, Zahumensky J, Folkova D, Balazova M, Malinsky J. Plasma Membrane Protein Nce102 Modulates Morphology and Function of the Yeast Vacuole. Biomolecules. 2020 Oct 23;10(11):E1476. doi: 10.3390/biom10111476. PMID: 33114062.
Chen Y, Zhao G, Zahumensky J, Honey S, Futcher B. Differential Scaling of Gene Expression with Cell Size May Explain Size Control in Budding Yeast. Mol Cell. 2020;78(2):359-370.e6. doi:10.1016/j.molcel.2020.03.012
2019
Zahumensky J, Malinsky J .:(2019) Role of MCC/Eisosome in Fungal Lipid Homeostasis. Biomolecules. 2019 Jul 25;9(8). pii: E305. doi: 0.3390/biom9080305. Review.
Kubalová D, Káňovičová P, Veselá P, Awadová T, Džugasová V, Daum G, Malínský J, Balážová M.:(2019) The lipid droplet protein Pgc1 controls the subcellular distribution of phosphatidylglycerol. FEMS Yeast Res. 2019 Aug 1;19(5). pii: foz045. doi: 10.1093/femsyr/foz045.
2018
Pivoňková, H. , Heřmanová, Z. , Kirdajová, D. , Awadová, T., Malínský, J., Valihrach, L., Žucha, D., Kubista, M., Gálisová, A., Jirák, D., Anděrová, M.: (2018) The Contribution of TRPV4 Channels to Astrocyte Volume Regulation and Brain Edema Formation. Neuroscience. 2018 Dec 1;394:127-143. doi: 10.1016/j.neuroscience.2018.10.028. Epub 2018 Oct 24.
Awadová, T ., Pivoňková, H., Heřmanová, Z., Kirdajová, D., Anděrová, M., Malínský, J.: (2018) Cell volume changes as revealed by fluorescence microscopy: Global vs local approaches. J Neurosci Methods. 2018 Aug 1;306:38-44. doi: 10.1016/j.jneumeth.2018.05.026. Epub 2018 Jun 7.
2017
Vaškovičová, K., Awadová, T., Veselá, P. , Balážová, M., Opekarová, M., Malinsky, J.: (2017) mRNA decay is regulated via the spatial sequestration of the conserved 5 '-3 ' exoribonuclease Xrn1 at a specific microdomain of the yeast plasma membrane. European Journal of Cell Biology. 96(6): 591-599.
2016
Chum, T., Glatzová, D., Kvíčalová, Z., Malínský, J., Brdička, T., Cebecauer, M.: (2016) The role of palmitoylation and transmembrane domain in sorting of transmembrane adaptor proteins. J. Cell Sci., 129(1): 95-107.
Malinsky, J., Opekarová, M.: (2016) New Insight Into the Roles of Membrane Microdomains in Physiological Activities of Fungal Cells. Int. Rev. Cell Mol. Biol., 325: 119-180.
Malinsky, J., Tanner, W., Opekarová, M.: (2016) Transmembrane voltage: Potential to induce lateral microdomains. Acta Mol. Cell Biol. Lipids, 1861(8 Pt B): 806-811.
Plecitá-Hlavatá, L., Engstová, H., Alán, L., Špaček, T., Dlasková, A., Smolková, K., Špačková, J., Tauber, J., Strádalová, V., Malínský, J., Lessard, M., Bewersdorf, J., Ježek, P.: (2016) Hypoxic HepG2 cell adaptation decreases ATP synthase dimers and ATP production in inflated cristae by mitofilin down-regulation concomitant to MICOS clustering. Faseb J., 30(5): 1941-1957.
Pokorná, L., Čermáková, P., Horváth, A., Baile, M.G., Claypool, S.M., Griač, P., Malínský, J., Balážová, M.: (2016) Specific degradation of phosphatidylglycerol is necessary for proper mitochondrial morphology and function. Biochim. Biophys. Acta-Bioenerg., 1857(1): 34-45.
Wang, H.X., Douglas, L.M., Veselá, P., Rachel, R., Malinsky, J., Konopka, J.B.: (2016) Eisosomes promote the ability of Sur7 to regulate plasma membrane organization in Candida albicans. Mol Biol Cell., 27(10): 1663-1675.
2015
Grousl, T., Opekarová, M., Strádalová, V., Hašek, J., Malinsky, J.: (2015) Evolutionarily Conserved 5'-3' Exoribonuclease Xrn1 Accumulates at Plasma Membrane-Associated Eisosomes in Post-Diauxic Yeast. PLoS One. 10(3): e0122770.
Herman, P., Večeř, J., Opekarová, M., Veselá, P., Jančíková, I., Zahumenský, J., Malinsky, J.: (2015) Depolarization affects lateral microdomain structure of yeast plasma membrane. FEBS J. 282(3): 419-434.
Pokorná, L., Čermáková, P., Horváth, A., Baile, M.G., Claypool, S.M., Griač, P., Malínský, J., Balážová, M.: (2015) Specific degradation of phosphatidylglycerol is necessary for proper mitochondrial morphology and function. Biochim Biophys Acta. 1857(1): 34-45.
Vaškovičová, K., Strádalová, V., Efenberk, A., Opekarová, M., Malínský, J. : (2015) Assembly of fission yeast eisosomes in the plasma membrane of budding yeast: Import of foreign membrane microdomains. Eur. J. Cell Biol. 94(1): 1-11.
2014
Vecer, J., Veselá, P., Malínský, J., Herman, P.: (2014) Sphingolipid levels crucially modulate lateral microdomain organization of plasma membrane in living yeast. FEBS Lett. 588(3): 443-449.
Malinsky, J., Opekarová, M. , Grossmann, G., Tanner, W.: (2013) Membrane microdomains, rafts, and detergent-resistant membranes in plants and fungi. Annu. Rev. Plant Biol. 64: 501-529.
Rinnerthaler, M., Slaba, R., Grousl, T., Strádalová, V., Heeren, G., Richter, K., Breitenbach-Koller, H., Malinsky, J., Hasek, J., Breitenbach, M.: (2013) Mmi1, the yeast homologue of mammalian TCTP associates with stress granules in Heat-Shocked Cells and Modulates proteasome activity. PLoS One. 8(10): e77791.
SAV-18-25, Barthův syndrom - Studium morfologie mitochondrií v novém kvasinkovém modelu, 2018-2021
19-04052S, Funkce specifických membránových mikrodomén v homeostáze lipidů, 2019-2021
20-04987S, Úloha eisosomu v regulaci stresové odpovědi, 2020-2022
Ústav biochémie a genetiky živočíchov SAV
University of Regensburg
Fyzikální ústav UK, MFF Univerzita Karlova
Stony Brook University
Prague Membrane Discussions (PMD)
je neformální diskusní fórum pro vědce, kteří se zabývají plasmatickou membránou.
více na: https://praguemembranediscussions.weebly.com/
Spring Event
March 19, 2020 (Thursday)
J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry (JHI) of the Czech Academy of Sciences (Ladvi)
Where:
Brdicka Lecture Hall
9:30 am - 14:00 am
Program
9:30-10:00
Meeting Friends – wake-up discussions, coffee, refreshments.
10:00-11:00
Dominik Wöll, RWTH Aachen University, Germany
“ Functional microgels – new insight into their structure and function with super-resolution fluorescence microscopy ”
11:0-12:00
Christian Franke, Max Planck Institute for Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden, Germany
“ Elucidating the endosomal machinery with correlative multi-colour SMLM and volumetric electron tomography ”
12:00-12:30
COFFEE/SNACKS BREAK
(drinks, coffee and small snacks available)
12:30-13:15
Piotr Jurkiewicz, JHI
„ When BOBBING does not mean BOBOVÁNÍ ('bobsleigh' in Czech) “
13:15-14:00
Joana Ricardo, JHI
„ Characterization of lipid bilayer nanodiscs “
14:00 ->
General discussions
Summer Event
June 21st, 2018; 10 am - 3 pm
@ Institute of Organic Chemistry and Biochemistry, Flemming Sq., Prague 6
Main Lecture Hall
Preliminary program:
10:00-11:00 Plenary talk
Ana-Nicoleta Bondar, Freie Universität Berlin, Germany
“Hydrogen bonding and membrane reactions”
11:00-11:30 Jana Humpolíčková
“A FLIM-FRET approach for the determination of membrane protein oligomerization in live cell membranes: a case study of rhomboid-like protein 2 (RHBDL2)”
11:30-12:00 Daniel Holý (Jungwirth group)
"Ion binding at curved lipid bilayers"
12:00-12:45
Complimentary buffet refreshments / self-paid lunch at the adjacent Cafe Organica
12:45-13:15 Josef Lazar
"Making laser scanning polarization microscopy available to everyone"
13:15-13:45 Evžen Bouřa
"Membrane recruitment of viral polymerases - Science or Fiction?"
13:45-14:15 Andrii Kurochka (Yushchenko group)
"Protein-membrane interaction and alpha-synuclein aggregation"
Spring PMD 2018
March 8th, 2018 ; 10 am - 2 pm
@ Jaroslav Heyrovsky Institute of the CAS, Dolejskova 3, Prague 8
Brdicka lecture room
Program:
10:00 - 11:00 Plenary lecture 1.
Claudia Steinem - Universitaet Goettingen, Germany
Pore-spanning membranes: Is this model system suited for addressing biochemical questions?
11:00 - 12:00 Plenary lecture 2.
Andreas Janshoff - Universitaet Goettingen, Germany
Membrane biophysics in confined geometry
12:00-12:30 COFFEE/SNACKS BREAK (drinks, coffee and snacks available)
12:30 – 13:15
Robert Vacha, MU Brno
Translocation of peptides across phospholipid membranes
13:15 – 14:00
Petra Riegrova, JHI
The oxidized phospholipids modify Bax protein ability to induce permeabilization of mitochondrial membranes
2017
Poslední PMD v roce 2017 se uskutečnilo ve čtvrtek 14. 12. a hostitelem byl tentokrát Ústav experimentální botaniky AV ČR.
© Copyright 2018. All Rights Reserved. Stránky vytvořila agentura WebMotion.