Intranet Areál web

Neurochemie

Neurochemie Schéma cholinergní synapse.

1. Neurochemie

Tento tématický okruh zahrnuje studium fyziologie, biochemie a farmakologie cholinergních neuronů na molekulární úrovni, a molekulární farmakologii dalších GPCR. 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
  • vliv beta-amyloidu na metabolismus acetylcholinu  a přenos signálu muskarinovými receptory
  • molekulární farmakologie muskarinových receptorů
  •  alosterická modulace aktivace receptorů
  • interakce receptorů s G-proteiny
  • modelování přenosu signálu do buňky.

2. Biochemie membránových receptorů

Tento tématický okruh zahrnuje studium buněčných a molekulárních mechanismů desenzitizace. Tento proces se podílí na regulaci intenzity účinku vyvolaném vazbou hormonů na receptory spřažené s G proteiny (GPCR). Receptory spřažené s G proteiny jsou integrálními bílkovinami plazmatické membrány, které zprostředkují přenos extracelulárních signálů do nitra buňky. GPCR hrají klíčovou roli v regulaci řady fyziologických procesů a funkcí. Význam GPCR rovněž dokládá skutečnost, že tyto bílkoviny jsou místem působení téměř poloviny celosvětově předepisovaných léků. Hlavní směry našeho výzkumu jsou:

  • úloha buněčné membrány a membránové domény
  • opioidní receptory a drogová závislost
  • vliv monovalentních iontů na delta-opioidní receptory - analýza účinku lithia v živých buňkách a izolovaných buněčných membránách.

Prezentace, přednášky a práce studentů   Publikace 2015 - 2021

Aktuální projekty

Cholinergní modulace striatem řízeného chování

Cílem projektu je za využití  myšího modelu s delecí podjednotky β2 nikotinového receptoru pro acetylcholin v GABAergních interneuronech ve striatu zjistit, jak narušení cholinergní aktivace GABAergních interneuronů ve striatu mění signalizaci a striatem řízené chování. Více

Úspěchy

Vhledy do operačního modelu agonismu dimerickáých receptorů

Vhledy do operačního modelu agonismu dimerickáých receptorů

Jakubík, J.; Randáková, A. Insights into the Operational Model of Agonism of Receptor Dimers. Expert Opin. Drug Discov. 2022, 17, 1181–1191, doi:10.1080/17460441.2023.2147502. Zvaný přehled. Určení přesného pořadí účinnosti a potence agonistů je nepostradatelné při objevování nových selektivních agonistů. Operační model agonismu (OMA) je současným standardem. Mnoho receptorů funguje jako oligomery, které vyžadují rozšíření klasického modelu OMA. Rozšíření modelu OMA o faktory sklonu křivek funkční odezvy poskytuje jednoduché rovnice, které lze snadno přizpůsobit experimentálním datům, ale výsledky mohou být zavádějící. Rozšíření modelu OMA o kooperativní faktory poskytuje přesné, ale složité rovnice funkční odezvy. Rozšíření molelu OMA o kooperativní faktory by mělo být preferováno před rozšířením faktorem sklonu. Více
Nikotinové acetylcholinové receptory exprimované ve striatálních interneuronech inhibují striatální aktivitu a kontrolují chování závislé na striatu.

Nikotinové acetylcholinové receptory exprimované ve striatálních interneuronech inhibují striatální aktivitu a kontrolují chování závislé na striatu.

 Abbondanza, A.; Ribeiro Bas, I.; Modrak, M.; Capek, M.; Minich, J.; Tyshkevich, A.; Naser, S.; Rangotis, R.; Houdek, P.; Sumova, A.; et al. Nicotinic Acetylcholine Receptors Expressed by Striatal Interneurons Inhibit Striatal Activity and Control Striatal-Dependent Behaviors. J. Neurosci. 2022, 42, 2786–2803, doi:10.1523/JNEUROSCI.1627-21.2022. Velké množství nikotinových receptorů pro acfetylcholin (nAChR) je exprimováno ve striatu, oblasti mozku, která je klíčová při kontrole chování. Složitost vztahů receptorů s různými funkcemi brání našemu pochopení mechanismů, kterými striatální acetylcholin moduluje chování. Zaměřili jsme se na roli reletivně malé populace nAChR obsahujících beta2 podjednotku. Identifikovali jsme neuronální typy exprimující tyto receptory a určili jsme jejich vliv na kontrolu explorativního chování, chování podobného úzkosti, učení a citlivosti na stimulanty. Další experimenty ukázaly, že tyto změny byly spojeny s celkově zvýšenou aktivitou striatálních neuronů. Malá populace nikotinových receptorů tedy představuje zajímavý cíl pro modulaci odezvy na stimulační léky a další chování založené na striatálním stavu. Více
Neurosteroidy a steroidní hormony jsou alosterické modulátory muskarinových receptorů

Neurosteroidy a steroidní hormony jsou alosterické modulátory muskarinových receptorů

Dolejší, E.; Szánti-Pintér, E.; Chetverikov, N.; Nelic, D.; Randáková, A.; Doležal, V.; Kudová, E.; Jakubík, J. Neurosteroids and Steroid Hormones Are Allosteric Modulators of Muscarinic Receptors. Neuropharmacology 2021, 199, 108798, doi:10.1016/j.neuropharm.2021.108798. Některé neurosteroidy a steroidní hormony se váží na muskarinové acetylcholinové receptory s afinitou 100 nM nebo vyšší Steroidy působící v nanomolárních koncentracích představují nový farmakofor alosterických modulátorů muskarinových receptorů Kortikosteron a progesteron alostericky modulují muskarinové receptory ve fyziologicky relevantních koncentracích Více

Publikace

Szczurowska; Ewa - Szánti-Pintér; Eszter - Chetverikov; Nikolai - Randáková; Alena - Kudová; Eva - Jakubík; Jan . Modulation of Muscarinic Signalling in the Central Nervous System by Steroid Hormones and Neurosteroids . International Journal of Molecular Sciences. 2023; 24(1)); 507 . IF = 5.6 [ASEP] [ doi ]
Ujčíková; Hana - Roubalová; Lenka - Lee; Y. S. - Slaninová; Jiřina - Brejchová; Jana - Svoboda; Petr . The Dose-Dependent Effects of Multifunctional Enkephalin Analogs on the Protein Composition of Rat Spleen Lymphocytes; Cortex; and Hippocampus; Comparison with Changes Induced by Morphine . Biomedicines. 2022; 10(8)); 1969 . IF = 4.7 [ASEP] [ doi ]
Ujčíková; Hana - Robles; D. - Yue; X. - Svoboda; Petr - Lee; Y. S. - Navratilova; E. Time-Dependent Changes in Protein Composition of Medial Prefrontal Cortex in Rats with Neuropathic Pain . International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(2)); 955 . IF = 5.6 [ASEP] [ doi ]
Ujčíková; Hana - Eckhardt; Adam - Hejnová; L. - Novotný; J. - Svoboda; Petr . Alterations in the Proteome and Phosphoproteome Profiles of Rat Hippocampus after Six Months of Morphine Withdrawal: Comparison with the Forebrain Cortex . Biomedicines. 2022; 10(1)); 80 . IF = 4.7 [ASEP] [ doi ]
Szczurowska; Ewa - Szánti-Pintér; Eszter - Randáková; Alena - Jakubík; Jan - Kudová; Eva . Allosteric Modulation of Muscarinic Receptors by Cholesterol; Neurosteroids and Neuroactive Steroids . International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(21)); 13075 . IF = 5.6 [ASEP] [ doi ]

Fotogalerie oddělení

Celá fotogalerie

Lidé

Mgr. Jan Jakubík, PhD
vedoucí oddělení
MUDr. Vladimír Doležal, DrSc.
zástupce vedoucího oddělení
MUDr. et Mgr. Helena Janíčková, PhD
vědecká pracovnice
Mgr. Eva Dolejší, PhD
vědecká asistentka
Mgr. Alena Janoušková (roz. Randáková), PhD
vědecká pracovnice
Alice Abbondanza, MSc
postgraduální studentka

Nikolai Chetverikov, MSc

postgraduální student

Mgr. Dominik Nelic

postgraduální student

Trisha Dhabalia
studentka

Bc. Mutale Jane Mulenga

studentka

Dana Ungerová
technická pracovnice
   
 

 

Biochemie membránových receptorů

Doc. RNDr. Petr Svoboda, DrSc.
vědecký pracovník
RNDr. Lenka Roubalová, PhD.
vědecký pracovník
RNDr. Hana UjčíkováPhD.
vědecká asistentka