Ústav experimentální medicíny AV ČR, v. v. i.

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.

Zástupce vedoucího oddělení:

Ing. Petra Veselá
E-mail: petra.vesela@iem.cas.cz
Tel.: +420 241 062 119

Vědečtí pracovníci:

doc. RNDr. Jan Malínský, Ph.D.
Mgr. Jakub Zahumenský, Ph.D.

Odborný pracovník:

Ing. Petra Veselá

Postgraduální studenti:

Ing. Petra Veselá
Satyendra Mondal, M.Sc.
Alena E. Shulutkova, M.Sc.
 

Techničtí pracovníci:

Jitka Eisensteinová
Lenka Hlavínová (MD)

Významný výsledek v roce 2020

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.

nce102-2020-80px

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

 

Významný výsledek v roce 2017

Regulace odbourávání mRNA na plasmatické membráně

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.

  a

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).

 

b
c
 
d

 

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/

pmd


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.

konferenci-zahajil-doktor-jan-petrasek
Konferenci zahájil doktor Jan Petrášek.
vodni-prednasku-mel-charo-del-genio-z-britske-university-of-warwick
Úvodní přednášku měl Charo del Genio z britske University of Warwick.
krome-prednasek-bylo-na-akci-take-dost-casu-pro-neformalni-diskuse-a-setkani-s-kolegy

 ...kromě přednášek bylo na akci také dost času pro neformální diskuse a setkání s kolegy.

December 14th, 2017; 10 am - 3 pm
@ Institute of Experimental Botany of the CAS, Prague 6 - Lysolaje

Building B1, Ground floor, Library seminar room
 
Program:
10:00 - 10:30 Charo I. Del Genio
In silico modelling of auxin plasma membrane carrier
Centre for Complexity Science, University of Warvick, UK
 
10:30 - 11:00 Roman Pleskot
Membrane targeting of Arabidopsis TPLATE complex
Group of Advanced Live Cell Imaging, VIB Center for Plant Systems Biology, Ghent, Belgium
Roman Pleskot, Klaas Yperman, Jie Wang and Daniel Van Damme
 
11:00-11:20 COFFEE BREAK (drinks, coffee and snacks available)
 
11:20 – 11:50 Martin Potocký
Phosphatidic acid is involved in clathrin-mediated endocytosis in tip-growing plant cells
Laboratory of Cell Biology, Institute of Experimental Botany CAS
Přemysl Pejchar, Juraj Sekereš, Roman Pleskot, Viktor Žárský and Martin Potocký
 
11:50-12:20 Mária Balážová
Subcellular distribution of phosphatidylglycerol is regulated by a lipid droplet protein
Department of Membrane Biochemistry, Institute of Animal Biochemistry and Genetics, Centre of Biosciences SAS, Bratislava, Slovakia
 
12:20-13:30 Lunch - canteen of IEB CAS or pizza at the site
 
13:30 – 14:00 Radovan Fišer
Interaction of lipopeptide Daptomycin with the membrane and the pore-formation
Laboratory of Bacterial Physiology, Department of Genetics and Microbiology, Faculty of Science, Charles University
 
14:00 – 14:30 Michal Daněk
Flotillin2 in Arabidopsis or Do membrane microdomains reflect cell wall integrity?
Laboratory of Signal Transduction, Institute of Experimental Botany CAS
Michal Daněk, Jan Petrášek, Jindřiška Angelini, Kateřina Malínská
 
14:30-15:00 Katarzyna Retzer
SRRF based analysis of the distribution of a mutated variant of the plasma membrane located auxin carrier AtPIN2
Laboratory of Hormonal Regulations in Plants, Institute of Experimental Botany CAS

Ústavní podatelna:
budova La 2. patro, č. dveří 2.18
Po–Pá   9:00–12:00

Datová schránka:
kqcnc2p

Sociální sítě:
facebook(1)  instagram(1)  youtube

Kontakty

Vídeňská 1083
142 20 Praha 4-Krč
Česká republika
+420 241 062 230