Wiki FKKT - User contributions [en]

Pretvorba proteinskih odpadkov v biogoriva in amonijak z bakterijo B. subtilis

2014-05-10T10:48:19Z

Luka Bevc:

V današnjih časih je pomembno razviti nove vire obnovljive energije ter nove tehnologije za sintezo kemikalij iz obnovljivih surovin, da bi omilili globalne klimatske spremembe (Sims, 2001; Upham 2009). Pri samem razvoju večinoma ne upoštevamo vpliva dušikovih onesnaževal, ki izhajajo iz gnojil. Danes obstajajo inženirsko spremenjeni mikrobi, ki so sposobni sinteze biogoriv. Takšni procesi potrebujejo dušikova gnojila, ki pa se ne morejo obnoviti ali reciklirati. Večina teh gnojil se nahaja v proteinskih odpadkih, kjer se razgradijo do dušikovega oksida ter ostalih okoljskih toksinov. Recikliranje dušikovih gnojil iz proteinske biomase bi lahko zmanjšalo negativni vpliv dušikovega oksida na okolje.

Proteini se lahko pretvorijo v aminokislinske ostanke z deaminacijo v centralnem metabolizmu mikrobov. Ta katabolična reakcija proizvede prosti amonijak in 2-ketonske kisline. Prosti amonijak se lahko uporabi za sintezo vseh ostalih dušikovih metabolitov. Od zmožnosti metabolnega seva pa je odvisna poraba 2-ketonskih kislin. Z metaboličnim inženirstvom lahko omogočimo izločanje amonijaka, ki ga uporabimo za gnojila, in tok 2-ketonskih kislin izrabimo za sintezo mnogih tržnih kemikalij.

==Namen==

Kmetijski in civilni odpadki predstavljajo veliko onesnaženje bogato s proteini. Če z njimi ne ravnamo pravilno, se širijo skozi celoten ekosistem in povzročijo kontaminacijo vode, zakisanje zemlje, emisije toplogrednih plinov ter ostale okoljske probleme (Galloway et al., 2008; Montzka et al., 2011; Wernick in Liao, 2013).
V tej raziskavi so želeli razviti sistem, ki bi bil zmožen proteinske pretvorbe. Z njim bi lahko sintetizirali biogoriva ter aminokisline. Z recikliranjem amonijaka pa bi lahko naredili kemikalije z dodano vrednostjo. Z izkoriščanjem fermentacijskih odpadkov pa bi se zmanjšali tudi stroški. Izkazalo se je, da je B. subtilis uporaben gostiteljski sev, ki je zmožen pretvarjati odpadke in tako omiliti okoljsko odlaganje.

==Uvod==

S pomočjo metabolnega inženirstva so spremenili bakterijo Bacillus subtilis tako, da je bila sposobna hidrolize polipeptidov s pomočjo izločenih proteaz in pretvorbe aminokislinskih ostankov v biogoriva ter gnojila z amonijakom. Za preusmeritev metabolizma pretvorbe aminokislinskih ostankov je bilo potrebno inaktivirati regulator CodY. CodY regulira biosintezo in razgradnjo razvejanih aminokislinskih ostankov BCAA (angl.: branched-chain amino acid). Deletirali so tudi gen za lipoamid aciltransferazo (bkdB) in s tem preprečili pretvorbo razvejanih 2-ketonskih kislin v derivate acil-CoA. Zaradi zgoraj naštetih modifikacij in heterolognega izražanja encimov dekarboksilaze ketokislin in alkohol dehidrogenaze je končni sev sintetiziral biogorivo ter amonijak iz medija bogatega z aminokislinskimi ostanki.

==Rezultati==

Uporabili so različne strategije, da bi preusmerili tok ogljika ter dušika za učinkovito pretvorbo polipeptidov iz proteinske mase. Iz že znanih ugotovitev so vedeli, da je regulacija odvisna od regulatorja CodY (Huo et al., 2011; Keseler et al., 2013). Pomemben je pri represiji izražanja številnih genov ilvABHCD, leuABCD, ybgE, ald (gen za alanin dehidrogenazo), yhdG (gen za transporter aminokislinskih ostankov), appBC (gen za oligopeptidno permeazo) in dppBC (gen za dipeptid permeazo). Geni ilvABHCD in leuABCD so vključeni v biosintezo razvejanih aminokislinskih ostankov BCAA, zadnji trije geni pa so vključeni v cikle deaminacije. Geni yhdG, appBC in dppBC so pomembni pri proteoliznem procesu, ki olajšuje privzem prostih aminokislinskih ostankov, oligopeptidov ter dipeptidov, ki nastanejo z razgradnjo proteinskih odpadkov. Na podlagi teh rezultatov so deletirali gen codY in prekomerno izrazili LeuDH, da so pospešili pretok dušika. Inaktivacija regulatorja CodY je povečala sintezo razvejanih aminokislinskih ostankov preko aktivacije operona ilv-leu. Sočasna inaktivacija BkdB je preprečila biosintezo razvejanih maščobnih kislin in sintetizirala največje titre višjih alkoholov in amonijaka. Titer biogoriva je znašal 1,00 ± 0,13 g/L in titer amonijaka je znašal 2,22 ± 0,09 g/L. Končno biogorivo je bilo sestavljeno iz 28 % etanola, 16 % izobutanola ter 56 % metilbutanola.

Ti rezultati kažejo, da se je metabolna regulacija predvidoma razvila v pogojih, kjer je malo hranil. Zato so morali modificirati poti, da bi bil B. subtilis zmožen tvoriti produkte v mediju bogatem s proteini.
Prečiščeno pretvorbo polipeptidov in celične biomase v višje alkohole ter amonijak so preučevali s končnim sevom KY11ΔcodYΔbkdB. Modelni polipeptidi, biomasa cianobakterije S. elongatus ter E. coli so služili kot proteinski substrati. Razen kazeina, je izkoristek pretvorbe vsakega proteinskega substrata znašal 45-75% vsega biogoriva in produktov amonijaka.

==Zaključek==

V tej raziskavi je avtorjem uspelo pripraviti organizem B. subtilis seva KY11ΔcodYΔbkdB za prečiščeno proteinsko pretvorbo za obnavljanje amonijaka in sintezo biogoriv. Končni sev je imel deletirana gena, ki zapisujeta za proteinski regulator CodY ter lipoamid aciltransferazo BkdB, in prekomerno izražene deaminazne gene leuDH , kivD ter yghD. Deaminazne gene so vstavili v plazmid pKY11 pod kontrolo močnega promotorja Pspac (IPTG inducibilni promotor). Te modifikacije so dale največje titre višjih alkoholov in amonijaka. B. subtilis izloča proteaze, zato ni potrebe po ločeni proteolizi in posledično se zmanjšajo stroški. Ta sev za svojo rast ne potrebuje aminokislin z visoko vrednostjo (Trp, Lys, Met), zato se le te lahko prodajajo kot krma za živino. Te aminokisline so na trgu vredne več milijard dolarjev (Takamatsu et al., 2011).

==Članek==

Choi, K.-Y., et al., Consolidated conversion of protein waste into biofuels and ammonia using Bacillus subtilis. Metab. Eng. (2014).

Pretvorba proteinskih odpadkov v biogoriva in amonijak z bakterijo B. subtilis

2014-05-10T10:46:23Z

Luka Bevc: New page: V današnjih časih je pomembno razviti nove vire obnovljive energije ter nove tehnologije za sintezo kemikalij iz obnovljivih surovin, da bi omilili globalne klimatske spremembe (Sims, 20...

V današnjih časih je pomembno razviti nove vire obnovljive energije ter nove tehnologije za sintezo kemikalij iz obnovljivih surovin, da bi omilili globalne klimatske spremembe (Sims, 2001; Upham 2009). Pri samem razvoju večinoma ne upoštevamo vpliva dušikovih onesnaževal, ki izhajajo iz gnojil. Danes obstajajo inženirsko spremenjeni mikrobi, ki so sposobni sinteze biogoriv. Takšni procesi potrebujejo dušikova gnojila, ki pa se ne morejo obnoviti ali reciklirati. Večina teh gnojil se nahaja v proteinskih odpadkih, kjer se razgradijo do dušikovega oksida ter ostalih okoljskih toksinov. Recikliranje dušikovih gnojil iz proteinske biomase bi lahko zmanjšalo negativni vpliv dušikovega oksida na okolje.

Proteini se lahko pretvorijo v aminokislinske ostanke z deaminacijo v centralnem metabolizmu mikrobov. Ta katabolična reakcija proizvede prosti amonijak in 2-ketonske kisline. Prosti amonijak se lahko uporabi za sintezo vseh ostalih dušikovih metabolitov. Od zmožnosti metabolnega seva pa je odvisna poraba 2-ketonskih kislin. Z metaboličnim inženirstvom lahko omogočimo izločanje amonijaka, ki ga uporabimo za gnojila, in tok 2-ketonskih kislin izrabimo za sintezo mnogih tržnih kemikalij.

==Namen==

Kmetijski in civilni odpadki predstavljajo veliko onesnaženje bogato s proteini. Če z njimi ne ravnamo pravilno, se širijo skozi celoten ekosistem in povzročijo kontaminacijo vode, zakisanje zemlje, emisije toplogrednih plinov ter ostale okoljske probleme (Galloway et al., 2008; Montzka et al., 2011; Wernick in Liao, 2013).
V tej raziskavi so želeli razviti sistem, ki bi bil zmožen proteinske pretvorbe. Z njim bi lahko sintetizirali biogoriva ter aminokisline. Z recikliranjem amonijaka pa bi lahko naredili kemikalije z dodano vrednostjo. Z izkoriščanjem fermentacijskih odpadkov pa bi se zmanjšali tudi stroški. Izkazalo se je, da je B. subtilis uporaben gostiteljski sev, ki je zmožen pretvarjati odpadke in tako omiliti okoljsko odlaganje.

==Uvod==

S pomočjo metabolnega inženirstva so spremenili bakterijo Bacillus subtilis tako, da je bila sposobna hidrolize polipeptidov s pomočjo izločenih proteaz in pretvorbe aminokislinskih ostankov v biogoriva ter gnojila z amonijakom. Za preusmeritev metabolizma pretvorbe aminokislinskih ostankov je bilo potrebno inaktivirati regulator CodY. CodY regulira biosintezo in razgradnjo razvejanih aminokislinskih ostankov BCAA (angl.: branched-chain amino acid). Deletirali so tudi gen za lipoamid aciltransferazo (bkdB) in s tem preprečili pretvorbo razvejanih 2-ketonskih kislin v derivate acil-CoA. Zaradi zgoraj naštetih modifikacij in heterolognega izražanja encimov dekarboksilaze ketokislin in alkohol dehidrogenaze je končni sev sintetiziral biogorivo ter amonijak iz medija bogatega z aminokislinskimi ostanki.

==Rezultati==

Uporabili so različne strategije, da bi preusmerili tok ogljika ter dušika za učinkovito pretvorbo polipeptidov iz proteinske mase. Iz že znanih ugotovitev so vedeli, da je regulacija odvisna od regulatorja CodY (Huo et al., 2011; Keseler et al., 2013). Pomemben je pri represiji izražanja številnih genov ilvABHCD, leuABCD, ybgE, ald (gen za alanin dehidrogenazo), yhdG (gen za transporter aminokislinskih ostankov), appBC (gen za oligopeptidno permeazo) in dppBC (gen za dipeptid permeazo). Geni ilvABHCD in leuABCD so vključeni v biosintezo razvejanih aminokislinskih ostankov BCAA, zadnji trije geni pa so vključeni v cikle deaminacije. Geni yhdG, appBC in dppBC so pomembni pri proteoliznem procesu, ki olajšuje privzem prostih aminokislinskih ostankov, oligopeptidov ter dipeptidov, ki nastanejo z razgradnjo proteinskih odpadkov. Na podlagi teh rezultatov so deletirali gen codY in prekomerno izrazili LeuDH, da so pospešili pretok dušika. Inaktivacija regulatorja CodY je povečala sintezo razvejanih aminokislinskih ostankov preko aktivacije operona ilv-leu. Sočasna inaktivacija BkdB je preprečila biosintezo razvejanih maščobnih kislin in sintetizirala največje titre višjih alkoholov in amonijaka. Titer biogoriva je znašal 1,00 ± 0,13 g/L in titer amonijaka je znašal 2,22 ± 0,09 g/L. Končno biogorivo je bilo sestavljeno iz 28 % etanola, 16 % izobutanola ter 56 % metilbutanola.
Ti rezultati kažejo, da se je metabolna regulacija predvidoma razvila v pogojih, kjer je malo hranil. Zato so morali modificirati poti, da bi bil B. subtilis zmožen tvoriti produkte v mediju bogatem s proteini.
Prečiščeno pretvorbo polipeptidov in celične biomase v višje alkohole ter amonijak so preučevali s končnim sevom KY11ΔcodYΔbkdB. Modelni polipeptidi, biomasa cianobakterije S. elongatus ter E. coli so služili kot proteinski substrati. Razen kazeina, je izkoristek pretvorbe vsakega proteinskega substrata znašal 45-75% vsega biogoriva in produktov amonijaka.

==Zaključek==

V tej raziskavi je avtorjem uspelo pripraviti organizem B. subtilis seva KY11ΔcodYΔbkdB za prečiščeno proteinsko pretvorbo za obnavljanje amonijaka in sintezo biogoriv. Končni sev je imel deletirana gena, ki zapisujeta za proteinski regulator CodY ter lipoamid aciltransferazo BkdB, in prekomerno izražene deaminazne gene leuDH , kivD ter yghD. Deaminazne gene so vstavili v plazmid pKY11 pod kontrolo močnega promotorja Pspac (IPTG inducibilni promotor). Te modifikacije so dale največje titre višjih alkoholov in amonijaka. B. subtilis izloča proteaze, zato ni potrebe po ločeni proteolizi in posledično se zmanjšajo stroški. Ta sev za svojo rast ne potrebuje aminokislin z visoko vrednostjo (Trp, Lys, Met), zato se le te lahko prodajajo kot krma za živino. Te aminokisline so na trgu vredne več milijard dolarjev (Takamatsu et al., 2011).

==Članek==

Choi, K.-Y., et al., Consolidated conversion of protein waste into biofuels and ammonia using Bacillus subtilis. Metab. Eng. (2014).

MBT seminarji 2014

2014-05-10T10:44:10Z

Luka Bevc:

'''Seznam seminarjev iz Molekularne biotehnologije v študijskem letu 2013/14'''

V študijskem letu 13/14 izvajamo predmet Molekularna biotehnologija (in s tem tudi seminarje) prvič.
Tabela za razpored po tednih bo objavljena v spletni učilnici, vanjo pa se vpišite tudi za kratke predstavitve novic (5 min). Na tej strani bo samo seznam odobrenih člankov za seminar in povezave do člankov in do povzetkov, ki jih morate objaviti najkasneje tri dni pred predstavitvijo (petek).

Način vnosa:

# The importance of ''Arabidopsis'' glutathione peroxidase 8 for protecting ''Arabidopsis'' plant and ''E. coli'' cells against oxidative stress (A. Gaber; GM Crops & Food 5(1), 2014; http://dx.doi.org/10.4161/gmcr.26979) Pomen glutation peroksidaze 8 iz repnjakovca za zaščito rastline ''Arabidopsis thaliana'' in bakterije ''Escherichia coli'' pred oksidativnim stresom. Janez Novak, 15. marca 2014
(slovenski naslov povežete z novo stranjo, na kateri bo povzetek)

Naslovi odobrenih člankov:

# A plant factory for moth pheromone production (B-J. Ding ''et al''.; Nature Communications 5, 3353, 2014; http://www.nature.com/ncomms/2014/140225/ncomms4353/full/ncomms4353.html) [[Proizvodnja feremonov vešče v rastlinah]]. Filip Kolenc, 24. marca 2014
# Introduction of the rd29A:AtDREB2A CA gene into soybean (Glycine max L. Merril) and its molecular characterization in leaves and roots during dehydration (C. Engels ''et al''.; Genetics and Molecular Biology 36(4): 556–565, 2013; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3873188/) [[Vstavitev gena rd29A:AtDREB2A CA v sojo in njegova molekulska karakterizacija v listih in koreninah med dehidracijo]]. Aleksander Krajnc, 24. marca 2014
# Enantioselective lactic acid production by an Enterococcus faecium strain showing potential in agro-industrial waste bioconversion: Physiological and proteomic studies (A. Pessione ''et al''.; Journal of Biotechnology 173, 31–40, 2014; http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiotec.2014.01.014) [[Produkcija optično čiste mlečne kisline v sevu enterococcus faecium kaže potencial v biopretvorbi odpadkov kmetijske industrije: fiziološka in proteomska študija]]. Žan Železnik, 31. marca
# Isolation and characterization of formaldehyde-degrading fungi and its formaldehyde metabolism (D. Yu ''et al''.; Environmental Science and Pollution Research 2014 - v tisku; http://dx.doi.org/10.1007/s11356-014-2543-2) [[Glive, sposobne razgradnje formaldehida: izolacija, karakterizacija in njihov metabolizem formaldehida.]] Sara Sajko, 31. marca
# Generation of bispecific IgG antibodies by structure-based design of an orthogonal Fab interface (S. M. Lewis et al.; Nature Biotechnology 32, 191–198, 2014; http://www.nature.com/nbt/journal/v32/n2/full/nbt.2797.html) [[Priprava bispecifičnih IgG protiteles s pomočjo ustvarjanja strukturno baziranega ortogonalnega Fab vmesnika.]] Vito Frančič, 7. aprila
# Generation of protective immune response against anthrax by oral immunization with protective antigen plant-based vaccine (J. Gorantala, ''et al''; Journal of Biotechnology, 176, 2014, str. 1-10.; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168165614000571) - [[Pridobitev zaščitnega imunskega odziva proti antraksu preko oralne imunizacije z zaščitnim antigenom kot cepivom, pridobljenim na osnovi rastlin]]. Sabina Kolar, 7. aprila
# Development of influenza H7N9 virus like particle (VLP) vaccine: Homologous A/Anhui/1/2013 (H7N9) protection and heterologous A/chicken/Jalisco/CPA1/2012 (H7N3) cross-protection in vaccinated mice challenged with H7N9 virus (G. E. Smith ''et al''.; Vaccine 31, 4305-4313, 2013; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264410X13009870). [[Razvoj cepiva za virus gripe H7N9 na osnovi virusu podobnih delcev]]. Ana Dolinar, 14. aprila
# Generation of tumor-targeted human T lymphocytes from induced pluripotent stem cells for cancer therapy (M. Themeli ''et al.''; Nature Biotechnology 31, 928–933, 2013; http://www.nature.com/nbt/journal/v31/n10/full/nbt.2678.html). [[Iz induciranih pluripotentnih izvornih celic pripravljeni človeški limfociti T za terapijo raka]]. Urban Bezeljak, 14. aprila
# Engineering ''Escherichia coli'' for selective geraniol production with minimized endogenous dehydrogenation (J. Zhou; Journal of Biotechnology 169, 2014; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016816561300494X) [[Inženiring Escherichie coli za selektivno produkcijo geraniola z minimalno endogeno dehidrogenacijo]]. Maja Remškar, 5. maja
# Identifying producers of antibacterial compounds by screening for antibiotic resistance. (M. N. Thaker et al.; Nature Biotechnology 31, 922-927; 2013). [[Identifikacija proizvajalcev antibakterijskih spojin z iskanjem odpornosti proti antibiotikom]]. Špela Podjed, 5. maja
# Consolidated conversion of protein waste into biofuels and ammonia using Bacillus subtilis (K-Y. Choi ''et al''.; Metabolic Engineering 2014 - v tisku; http://dx.doi.org/10.1016/j.ymben.2014.02.007). [[Pretvorba proteinskih odpadkov v biogoriva in amonijak z bakterijo B. subtilis]] Elmina Handanović, 12. maja 2014
# Transcriptional comparison of the filamentous fungus Neurospora crassa growing on three major monosaccharides D-glucose, D-xylose and L-arabinose (J. Li ''et al''.; Biotechnology for Biofuels 7:31, 2014; http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/7/1/31/abstract). [[Primerjava transkriptoma filamentoznih gliv Neurospora crassa pri rasti na treh različnih vrstah monosaharidov: D-glukoze, D-ksiloze in L-arabinoze]] Luka Bevc, 12. maja
# Influence of valine and other amino acids on total diacetyl and 2,3-pentanedione levels during fermentation of brewer’s wort. Jernej Mustar, 19. maja
# Xylanase and cellulase systems of Clostridium sp.: An insight on molecular approaches for strain improvement (L. Thomas ''et al''.; Bioresource Technology 2014 - v tisku; http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2014.01.140) Luka Grm, 19. maja
# M Cell-Targeting Ligand and Consensus Dengue Virus Envelope Protein Domain III Fusion Protein Production in Transgenic Rice Calli (Tae-Geum K.''et al''.; Molecular Biotechnology 54, 880-887, 2013; http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12033-012-9637-1 ) Veronika Jarc, 26. maja
# Negative selection and stringency modulation in phage-assisted continuous evolution (Jacob C. Carlson, Ahmed H. Badran, Drago A. Guggiana-Nilo & David R. Liu; Nature chemical biology 10, 216–222, 2014; http://www.nature.com/nchembio/journal/v10/n3/full/nchembio.1453.html) Negativna selekcija in spreminjanje striktnosti pri zvezni evoluciji s pomočjo fagov. Valter Bergant, 26. maja

Primerjava transkriptoma filamentoznih gliv Neurospora crassa pri rasti na treh različnih vrstah monosaharidov: D-glukoze, D-ksiloze in L-arabinoze

2014-05-09T14:37:02Z

Luka Bevc:

D-glukoza, D-ksiloza in L-arabinoza so trije pomembni monosaharidi v celičnih stenah rastlin. Malo je znanega o ekspresiji genov, ki je posledica teh treh sladkorjev, še posebej v prisotnosti L-arabinoze. Pridobljeni podatki o ekspresiji genov in novo odkritih transporterjih sladkorjev pa bodo koristni pri načrtovanju proizvodnje biogoriv.

==Uvod==

D-glukoza, D-ksiloza in L-arabinoza so tri najbolj široko prisotne komponente zemeljske biomase. Odziv, ki ga prisotnost D-ksiloze povzroči v glivah, je dobro poznan, kar so tudi že izkoristili za izboljšavo fermentacije na osnovi ksiloze. Za metabolizem L-arabinoze sta potrebna samo 2 encima več kot za metabolizem D-ksiloze, ostala metabolna pot pa je enaka. Kljub temu pa so poročali o razlikah v regulaciji genov. Do sedaj transkriptomske študije na glivah, ki so rasle na L-arabinozi, še ni bilo objavljene.

==Rezultati==

Za preizkus vrstnega reda koriščenja sladkorjev so prenesli kulturo v gojišče, ki je vsebovalo vse tri vrste sladkorjev. Kot prvo so glive uporabljale samo D-glukozo. Ko je koncentracija te postajala nizka so začele uporabljati še D-ksilozo. L-arabinozo so začele koristiti šele po tem, ko sta bile D-glukoza in D-ksiloza popolnoma porabljene.

Pri analizi ekspresije genov so kot referenco vzeli ekspresijo, ki jo dobimo pri D-glukozi. Pri uporabi D-ksiloze je prišlo do diferenčne ekspresije 105 genov, pri uporabi L-arabinoze pa 1046 genov. Od diferenčno izraženih genov jih je pri L-arabinozi imelo povečano izražanje 498, pri D-ksilozi pa 96. Od tega je bilo 50 genov, ki se jim je povečala ekspresija pri obeh sladkorjih. Glede na to, da sta za predelavo L-arabinoze potrebna samo dva gena več, je razlika presenetljiva.

Poleg genov katerih izražanje je bilo povišano, je bilo pri L-arabinozi tudi veliko število genov, ki jim je bila ekspresija znižana. Večina od teh genov je bila povezana z metabolizmom aminokislin, ogljikovih hidratov in nukleotidov. Nobenemu od teh encimov ni bil znižana ekspresija pri D-ksilozi, kar nakazuje na to, da je L-arabinoza manj zaželen vir ogljika kot D-ksiloza oziroma D-glukoza.
Nekateri ekspresijski vzorci so podobni tudi ekspresijskim vzorcem pri stradanju, vendar L-arabinoza kljub temu povzroči veliko širši in drugačen odziv v primerjavi s stradanjem. Pri L-arabinozi je skoraj dva krat več diferenčno izraženih genov, kot je genov, ki se skupno izražajo pri L-arabinozi in stradanju. Ti geni so bili povezani z metabolizmom polisaharidov, pentoza fosfatno potjo in transportom ogljikovih hidratov. Geni, ki pa so se izražali samo pri stradanju, pa so bili povezani z metabolizmom aminokislin ter vezanjem kofaktorjev/kosubstratov/vitaminov. Pri genih, ki pa se jim je ekspresija zmanjšala, pa je bilo število genov, ki so bili diferenčno izraženi samo pri L-arabinozi približno enako, kot število genov, ki se izraža tako pri L-arabinozi kot pri stradanju. V obeh primerih je šlo za gene povezane z energijo, metabolizmom nukleotidov ter sintezo proteinov.

Odkrili so tudi, da se pri L-arabinozi izraža 24 transporterjev sladkorjev, medtem ko se jih pri D-ksilozi izraža 15, pri D-glukozi pa 6. Pri primerjavi ekspresijskih profilov so odkrili tudi nov transporter za D-glukozo, ter dva nova transporterja pentoznih sladkorjev. Odkrit je bil tudi nov transkripcijski regulator za hemicelulaze. Narejen je bil tudi test indukcije genov za hemicelulaze ob prisotnosti L-arabinoze in L-arbitola, ki nastane in L-arabinoze ob prisotnosti D-ksiloza reduktaze. Odkrili so, da L-arabitol bolje inducira izražanje hemicelulaznih genov.

==Diskusija==

Za učinkovito pretvorbo biomase iz rastlin v goriva je potrebno izkoristiti sladkorje kot so D-glukoza, D-ksiloza in L-arabinoza. S preučevanjem transkriptomskih podatkov pri različnih organizmih si širimo nabor genov, ki jih lahko uporabimo pri izboljševanju lastnosti kvasovk, ter načrtovanju novih metabolnih poti. Kljub temu, da sta za metabolizem L-arabinoze potrebna samo 2 gena več, kot za metabolizem D-ksiloze, pa je ekspresijski profil zelo različen, kar nakazuje na velik pomen takšnih analiz za razumevanje delovanja organizmov. Glede na širok nabor genov, ki so diferenčno izraženi, bi lahko L-arabinoza delovala tudi kot signalna molekula za spremembo metabolnih poti. Pri primerjavi transkriptomski podatkov so odkrili tudi, da je pri L-arabinozi prišlo do povišanega izražanja večih transporterjev sladkorjev, kot pri ostalih dveh sladkorjih, zato predvidevajo, da bi L-arabinoza lahko delovala kot signalna molekula za pripravo celice na prepoznavanje različnih vrst sladkorjev pri razgradnji rastlinske biomase.

==Zaključek==

Raziskava je prikazala prvo transkriptomsko primerjavo na N. crassa pri rasti na gojišču z L-arabinozo, D-ksilozo in D-glukozo. L-arabinoza je povzročila veliko širši odziv v regulaciji genov, kot je bilo pričakovano. Študija nam omogoča boljše razumevanje delovanja L-arabinoze in D-ksiloze, odkriti pa so bili tudi novi transporterji sladkorjev, ter nov regulator hemicelulaz.

==Članek==
Li J, Lin L, Li H, Tian C, Ma Y, 2014. Transcriptional comparison of the filamentous fungus Neurospora crassa growing on three major monosaccharides D-glucose, D-xylose and L-arabinose. Biotechnol. Biofuels. 7(1):31

2010-12-03T17:01:55Z

Luka Bevc:

BIO2 Povzetki seminarjev

2010-12-03T16:53:13Z

Luka Bevc:

== Đorđe Dimitrijević: PLC regulacija: nastajajoči modeli molekularnih mehanizmov ==

[http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoinositide_phospholipase_C Fosfoinozitol specifične fosfolipaze C] so pogoste signalne komponente povezane z aktivacijo večina celičnih receptorjev.

Družine PLC so kompleksni, večdomenski proteini in skupaj pokrivajo širok spekter regulatornih interakcij, zajemajoč direktno vezavo na podenote G proteinov, majhne GTPaze iz Rho in Ras družin, receptorne in ne-receptorne tirozin- kinaze in lipidne komponente celičnih membran.

Nedavne strukturne določitve PLC komponent in njihovih kompleksov z regulatornimi proteini in direktne mehanistične študije, s prejšnjimi deli, so zagotovile temelje za predloge molekularnih mehanizmov, ki strogo regulirajo PLC aktivnost.

PLC encimi najdeni v evkariontih sestavljajo sorodno skupino proteinov, ki cepijo polarno skupino glavo fosfatidilinozitola 4,5 bisfostata
( PtdIns( 4,5)P2 )[1,2].

Najbolje dokumentirana posledica te reakcije in prvenstven celični signalni odziv je nastanek dveh sekundarnih obveščevalcev :

Inozitol 1,4,5-trifosfat ( Ins(1,4,5)P3), univerzalen kalcij-mobiliziran sekundaren obveščevalec,
in diacilglicerol( DAG), aktivator več tipov efektorskih proteinov vključno z izooblikami protein- kinaz C.

Ti sekundarni obveščevalci zagotovijo skupen vezni člen, od visoko specifičnih receptorjev za hormone, nevrotransmiterje, antigene, komponent zunajceličnega matriksa in rastnih faktorjev,do navzdol intracelularnih(znotrajceličnih) tarč.

S tem načinom prispevajo k regulaciji raznovrstnih bioloških funkcij kot so celično gibanje, fertilizacija in senzorna transdukcija.

Ena izmed pomembnih vlog različnih fosfoinozitidnih vrst je v usmerjanju proteina k posebnim sub-celičnim razdelkom za pomemben nadzor membranskega razvrščanja in celičnega gibanja.[3-5]

[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20870410 Povezava do originalnega članka]

== Aleksander Krajnc: Oligomerne oblike z G proteinom sklopljenih receptorjev (GPCR) ==
Oligomerizacija je poglavitna lastnost receptorjev na celični membrani, ki velja tudi za z G proteinom sklopljene receptorje (GPCR-je). GPCR-je so dolgo smatrali za monomerne enote. Kljub intenzivnim preučevanjem, razumevanje molekularnih funkcij in struktur še vedno ni čisto raziskano. Kot se je dokaz za združevanje receptorjev razvil iz eksperimentalnih celičnih linij v pomembne in vivo študije izoliranih kompleksov dimernega receptorja ter le-tega sklopljenega skupaj z G proteinom, je pričakovati, da bodo tudi strukturne osnove in funkcije oligomerizacije pri membranskem sporočanju kmalu pojasnjene. Kooperativna interakcija takšnih skupkov GPCR-jev pomembno vpliva na razširjanje signala skozi celično membrano in naprej do G proteinov. Obstoj oligomerizacije celičnih membranskih receptorjev je v celoti podkrepljena s termodinamskimi izračuni in izračuni za trajanje signala, da doseže različne kompartmente celice.

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://gecco.org.chemie.uni-frankfurt.de/researchImg/GPCR-model.jpg&imgrefurl=http://gecco.org.chemie.uni-frankfurt.de/research.html&usg=__fMYEK5wJDPMb82RccdcDil4aNIo=&h=405&w=300&sz=43&hl=sl&start=0&sig2=_e8lvi0fOktIZfT4Fy_0aw&zoom=1&tbnid=MN35y7n6ccUAKM:&tbnh=131&tbnw=97&ei=Ek6_TOn1EImLswb47oC6DQ&prev=/images%3Fq%3DGPCR%2Boligomerization%26um%3D1%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26biw%3D1600%26bih%3D709%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=681&vpy=357&dur=1189&hovh=261&hovw=193&tx=102&ty=242&oei=Ek6_TOn1EImLswb47oC6DQ&esq=1&page=1&ndsp=36&ved=1t:429,r:30,s:0 Model GPCR-ja obarvan po entropiji]

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0749/bst0350749f02.gif&imgrefurl=http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0749/bst0350749f02.htm&usg=__OVNba3MRtMXsl-YUqxIybgTFg0w=&h=391&w=350&sz=51&hl=sl&start=0&sig2=qZQxByKX9fF2e9DHas8doA&zoom=1&tbnid=HWRz_7RVlVxOkM:&tbnh=139&tbnw=124&ei=WUy_TLCaFIqPswac-piqDQ&prev=/images%3Fq%3Dgpcr%2Boligomerization%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1600%26bih%3D709%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=233&oei=WUy_TLCaFIqPswac-piqDQ&esq=1&page=1&ndsp=36&ved=1t:429,r:6,s:0&tx=68&ty=97 Predvidevana oligomerizacija mesta GPCR-jev razreda B]

== Vito Frančič: Proteini WD40: središča v omrežju celičnih biokemijskih interakcij ==
Domene WD40 so beta propelerji, ki so večinoma sestavljeni iz sedmih WD ponovitev. Te ponovitve so kratki strukturni motivi sestavljeni iz približno 40 aminokislin in se pogosto končajo z dipeptidom triptofan-asparaginska kislina (W-D). Proteini, ki vsebujejo domene WD40, so velika družina in jih najdemo v vseh evkariontih. Njihove pomembne lastnosti so, da nimajo sposobnosti katalize, da večinoma opravljajo vlogo platform, na katerih se sestavljajo proteinski kompleksi, in da so močno zastopani v dosedaj raziskanih evkariontskih proteomih. Sodelujejo v mnogih pomembnih procesih, ki so nujni za preživetje celice, recimo signalna transdukcija, delitev celice, spremembe citoskeleta, kemotaksa, procesiranje RNA, … Domene WD40 so sposobne interagirati z mnogo različnimi tipi molekul in so zelo prilagodljive. Vse te lastnosti domen WD40 so najbolje razvidne iz primerov proteinov, ki vsebujejo te domene. Kompleks PRC2 (njegovi najbolj raziskani podenoti sta EED in RbAp46/48) igra pomembno vlogo pri utišanju gena Polycomb; proteini Seh1, Nup85, Sec13 in Nup145 igrajo pomembno vlogo pri sestavljanju plašča jedrnih por; na protein DDB1 deluje V-protein virusa SV5 ter s tem prepreči imunski odziv; kompleks DDB1-DDB2 sobeluje v prepoznavanju in odpravljanju napak na DNA, ki so jo poškodovali UV žarki.
== Žan Caf-Feldin: Glikoliza: Zgolj bioenergetska vloga ali pot preživetja ==
V glavnih možganskih celicah nevronih in astrocitih poteka mnogo reakcij metabolizma. Raziskava se osredotoča na njihov odziv, ko v njih z NO zaustavimo mitohondrijsko dihanje, ki je eden od ključnih segmentov celičnega dihanja. Nevroni hitro po inhibiciji umrejo, medtem ko astrociti povečajo stopnjo glikolize in tako ohranijo mitohondrijski membranski potencial ter se izognejo apoptozi. Glavno vlogo pri povečanju glikolize igra encim 6-fosfofrukto-2-kinaze/fruktoze-2,6-bisfosfataze, izooblika 3 (PFKFB3), ki ga v nevronih primanjkuje saj se konstanto razgrajuje s pomočjo E3 ubikvintinske ligaze spodbujevalnega kompleksa anafaze/ciklosoma, (APC/C)– CDH1. PFKFB3 je odgovoren za produkcijo fruktoze-2,6-bisfosfata (F2,GP2), ki aktivira 6-fosfofrukto-1-kinazo (PFK1) in je neposredni glavni regulator glikolize. Za razliko od astrocitov, nevroni glukozo večinoma uporabljajo v fosfoglukonatni poti, ki regenerira reducirani glutation vendar ne proizvede zadostnega števila ATP, da bi lahko nadomestila količine dosežene brez inhibicije mitohondrijskega dihanja. Opazovanja so pokazala tudi, da bi lahko proteosomalni protein (APC/C)– CDH1 povezoval aktivacijo glikolize in celično razmnoževanje in reguliral proteine v ciklusu delitve celice.

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Protein_PFKFB3_PDB_2axn.png&imgrefurl=http://en.wikipedia.org/wiki/File:Protein_PFKFB3_PDB_2axn.png&usg=__f7qfEIBpPDqqBN3Ctpdg3iHqc1I=&h=813&w=829&sz=410&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=AgNK2e4TdSHS6M:&tbnh=137&tbnw=138&prev=/images%3Fq%3DPFKFB3%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1280%26bih%3D578%26tbs%3Disch:10%2C122&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=235&ei=qIbATOCFOoqQjAejk7SlCg&oei=pobATNLeNoi6jAfSi_z0CQ&esq=2&page=1&ndsp=21&ved=1t:429,r:17,s:0&tx=65&ty=28&biw=1280&bih=578 Protein PFKFB3 ]

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.3drepertoire.org/media/complexes/EM/APCCdhXenopus.jpg&imgrefurl=http://www.3drepertoire.org/em_structures.html&usg=__2gDaVJImVS6R_LAcSjS42SQqw9o=&h=412&w=397&sz=59&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=pOKTas9QYCeZ_M:&tbnh=121&tbnw=117&prev=/images%3Fq%3D%28APC/C%29%25E2%2580%2593%2BCDH1%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1280%26bih%3D578%26tbs%3Disch:10%2C228&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=177&ei=WofATOHnNNW6jAf4-Z33CQ&oei=WofATOHnNNW6jAf4-Z33CQ&esq=1&page=1&ndsp=21&ved=1t:429,r:13,s:0&tx=53&ty=50&biw=1280&bih=578 Protein (APC/C)]

== Brigita Razboršek: Adhezijski GPCR-ji - Odkrivanje pomena novih receptorjev ==

GPCR, receptorji, povezani z G proteini, znani tudi kot 7TM, sestavljajo največjo družino površinskih celičnih receptorjev, ki jih najdemo v mnogoceličarskih proteomih. Receptorji zaznajo specifičen ligand, prenesejo signal v celico in v njej sprožijo ustrezen znotrajceličen odziv. GPCR-je lahko glede na sekvenčno homologijo razdelimo v šest razredov. Adhezijski GPCR-ji predstavljajo drugi največji razred. V človeškem telesu jih najdemo kar 30.

Adhezijske GPCR definira:

- dolg N-terminalni konec z več funkcionalnimi domenami (najdemo ga na zunajcelični strani),

- zelo zapletena genomska struktura z več introni in izrezovalnimi mesti,

- 7TM regija, ki nima jasnih podobnosti s 7TM regijami drugih GPCR-jev,

- GPCR proteolitično mesto, ki povezuje velike zunajcelične regije s 7TM.

Adhezijskim GPCR-jem njihova raznolika struktura omogoča opravljanje več nalog, ki so odvisne od tkiva in vrste celic, kjer se nahajajo. Pomembno vlogo imajo v imunskem odzivu, pri tumorogenezi in v razvojni biologiji, znanstveniki pa odkrivajo vedno več funkcij, ki jih opravljajo ti edinstveni receptorji.

Viri:
1. Yona, S., Lin, H., Siu, W. O., Gordon, S., Stacey M.: Adhesion-GPCRs: emerging roles for novel receptors. Cell press, 2008,Vol.33,
No. 10, 491-500

2. Bjarnadóttir, T. K., Fredrikson, R., Schiçth, H. B.: The Adhesion GPCRs: A unique family of G protein-coupled receptors with important roles in
both central and peripheral tissues. Cellular and Molecular Life Sciences , 2007, Vol. 64, 2104-2119

== Tisa Primc: Apoptoza inducirana prek smrtnih receptorjev ==
Apoptoza ali programirana celična smrt je naraven in nujno potreben proces, ki poteka v vseh večceličnih organizmih. V procesu smrti se iz organizma odstranjujejo nepotrebne in potencialno škodljive celice. Glavno vlogo pri tem odigrajo encimi kaspaze, ki so pred sproženjem procesa v celici prisotni v obliki cimogenov prokaspaz. Aktivacijo lahko sprožijo znotraj- ali izvencelični signali. Za slednje poskrbijo T limfociti, ki prepoznajo poškodovane in z virusi okužene celice. V ta namen imajo na svojem površju t.i. smrt-inducirajoče ligande, ki se vežejo na smrtne receptorje na membranah nevarnih celic. Ta povezava povzroči na intracelularnih domenah receptorjev določene konformacijske spremembe, ki omogočijo vezavo različnih adapterskih molekul, na katere se nato vežejo iniciatorske prokaspaze. Kompleksu, ki pri tem nastane pravimo DISC (Death Inducing Signalling Complex). Občutljivost celice na apoptotske signale je v veliki meri odvisna od razmerja med pro- in anti-apoptotskimi proteini iz Bcl-2 družine. Pomembno vlogo pri procesu pa odigrajo tudi mitohondriji. Med procesom pride do naluknjanja njihove zunanje membrane, pri čemer se v citosol sprostijo številni pro-apoptotski proteini, med katerimi ima glavno vlogo citokrom C. Sproščeni proteini še dodatno ojačajo signalno pot. Kaskada biokemičnih reakcij privede do morfoloških sprememb: zaradi razbitja citoskeleta se celica skrči, na površini se pojavijo mehurčkasti izrastki, jedro in mitohondriji se razgradijo, DNA pa se razreže na krajše fragmente. V končni fazi apoptoze celica razpade na apoptotska telesca, ki jih nato fagocitirajo sosednje celice in celice požiralke.

== Nataša Simonič: Botulin in tetanus nevrotoksin: struktura, delovanje in terapevtska uporaba ==
Botulin (BoNT)[http://www.ebi.ac.uk/biomodels/ModelMonth/August2010/fig1.png] je eden najbolj smrtonosnih naravnih strupov. BoNT (150kDa), ki ga proizvajajo anaerobne bakterije ''Clostridium botulinum'' [http://www.millennium-ark.net/NEWS/08_Health/08_Health_pics/081201.clostridium.jpg], je zgrajen iz dveh polipeptidnih verig, lahke in težke, ki sta med seboj povezani z disulfidnim mostom. Je nevrotoksin, zavira sproščanje acetilholina v živčnomišičnih stikih in povzroči botulizem oz. mišično ohromelost. Sposobnost botulina za prekinjanje živčnega prenosa so v preteklosti izkoriščali v različne namene, npr. za zdravljenje očesnih obolenj. Danes je njegova uporaba močno razširjena, najdemo ga v botoksu, kot tudi pri zdravljenju aksilarne hiperhidroze (prekomerno potenje pod pazduhami).

Tetanus nevrotoksin (TeNT)[http://www.rcsb.org/pdb/images/1fv3_bio_r_500.jpg?bioNum=2] proizvajajo anaerobne bakterije ''Clostridium tetani'' [http://www.humanillnesses.com/original/images/hdc_0001_0003_0_img0264.jpg]. Po zgradbi je podoben BonT, prav tako tudi po funkciji, tudi TeNT je nevrotoksin, ki inhibira sproščanje acetilholina. To privede do tetanusa, za katerega so značilni močni mišični krči.

Oba toksina uvrščamo med klostridijske toksine (CNT), saj spadata v isti rod. Mehanizem delovanja obeh nevrotoksinov je podoben, le da BoNT deluje na motornevrone, medtem ko TeNT na različne tipe nevronov.

Avtorji članka [http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/botulin.pdf] so razpravljali o strukturi, mehanizmu delovanja in terapevstki uporabi teh dveh toksinov v medicini in farmaciji. Raziskovanja strukture in mehanizma delovanja BoNT in TeNT so razkrila njune odlike. Uporabili bi jih lahko za izdelavo boljših cepiv ter novih zdravil (npr. nebolezenski klostridiji v vlogi "dostavljalca" protirakavih snovi v tumorske celice).

Za lažjo predstavo kako delujeta BoNT in TeNT si lahko ogledate kratek filmček [http://www.youtube.com/watch?v=ufQSPrLhJFw&feature=related].

== Laura Ogrin: Kooperativni in nekooperativni ionski kanali CNG ==
CNG kanali so ionski prenašalni kanali, katerih delovanje je regulirano z molekulami cNMP. Njihove funkcije v celicah so zelo različne. Običajni CNG so po zgradbi heterotetrameri. Vsaka podenota ima posebno CNBD strukturo, na kateri je vezavno mesto za cNMP. Za odprtje takega kanala je potrebnih več molekul liganda. Mehanizem je kooperativen in poteka prek alosteričnih konformacij.
V raziskavi[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/cyclic%20nucleotide%20gated%20channels.pdf] so natančneje preučili zgradbo in delovanje ionskega CNG kanala iz bakterije ''Mesorhizobium loti'' (mlCNG) in ionskega kanala iz celic morskega ježka (CNGK). Kanali mlCNG so homotetrameri. Štiri enake podenote so po zgradbi podobne podenotam klasičnih CNG kanalov. CNGK kanali pa so psevdotetrameri, kar pomeni, da gre za eno daljšo polipeptidno verigo, ki pa je na videz organizirana v štiri različne podenote. Tudi te podenote imajo veliko podobnosti s tistimi v klasičnih CNG kanalih. Kljub podobnostim pa se mlCNG in CNGK razlikujejo od klasičnih CNG kanalov in sicer je bistvena razlika v tem, da mlCNG in CNGK ne delujejo kooperativno, za odprtje kanala pa je potrebna samo ena molekula liganda (cNMP). Do te razlike je najverjetneje prišlo zaradi prilagajanja mehanizmov razmeram v okolju. Tako najdemo v okolju z nizko koncentracijo cNMP-ja pretežno kanale katerih delovanje je odvisno od ene molekule, medtem ko so v okolju z visoko koncentracijo liganda v prednosti kanali s kooperativnim mehanizmom.
S preučevanjem strukture so v raziskavi pojasnili tudi vzroke za selektivnost kanalov za določen ligand. Tako so mlCNG cAMP selektivni, medtem ko CNGK vežejo molekulo cGMP.

== Žan Železnik: Biokemijska in strukturna osnova za trans-v-cis izomerizacijo retinoidov v kemiji vida ==
Pri pretvorbi svetlobnih dražljajev v elektrokemijski signal se 11-cis-retinal pretvarja v all-trans-retinal. Da je ta proces nemoten, se mora all-trans-retinal nenehno regenerirati nazaj v 11-cis obliko. To poteka v vizualnem ciklu, v fotoreceptorskih celicah ter v celicah retinalskega pigmentnega epitela. All-trans-retinal se najprej transportira v celice epitela, in se tam z encimom LRAT esterificira. All-trans-retinil estri so substrat za RPE65, ki katalizira endotermno izomerizacijo all-trans-retinoidov v 11-cis obliko. Produkt, 11-cis-retinol je v večih stopnjah s pomočjo RDHjev oksidiran do zadnjega metaboličnega koraka retinoidnega cikla - 11-cis-retinala. 11-cis-retinal se nato transportira nazaj v fotoreceptorske celice, kar zaključi cikel. Toda čeprav so koraki te metabolične poti znani, pa mehanizmi nekaterih reakcij še vedno niso raziskani.

== Špela Podjed: Strukturne lastnosti RNA-stikal, ki vežejo metabolite ==
RNA-stikala so elementi neprevedenega dela mRNA, ki so sposobni vezave majhnih metabolitov. Do sedaj so jih odkrili že več kot dvajset, še vedno pa niso razkrili vseh lastnosti njihovih struktur. Najprej so jih odkrili in vitro. Ugotovili so, da naravni in umetni aptameri (del RNA, ki veže metabolit) uporabljajo skupne načine za vezavo liganda. Oboji uporabljajo parjenje baz, zlaganje aromatov in stabilizacijo z kovinskimi ioni. Naravni aptameri so večji in ligand s parjenjem baz in terciarnimi interakcijami med oddaljenimi deli vijačnice objamejo z vseh koncev. To zagotavlja veliko afiniteto RNA-stikala do liganda. Naravni aptameri so veliko bolj selektivni in specifični do liganda od njihovih umetnih modelov. Slednji so strukturno namreč preprostejši, vsebujejo manj nukleotidov in tako ne morejo dobro skriti metabolita v notranjost strukture. Poleg tega so odkrili tudi RNA-stikalo, ki je hkrati tudi ribocim, to je glmS [http://www.rcsb.org/pdb/explore/jmol.do?structureId=3L3C&bionumber=1], ki se avtokatalitično cepi ob vezavi metabolita glukozamin-6-fosfata. RNA-stikala so izredno pomembna, saj so zaradi njihove narave zelo primerna za manipulacijo izražanja genov in zaznavanje majhnih metabolitov. V človeku jih do sedaj še niso odkrili, zato so nadvse primerna za razvoj zdravil proti bakterijam.

== Nejc Perme: Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah ==
Glukoza je zelo pomemben vir ogljika in energije za evkariontske celice. Zato so razvile kompleksne mehanizme za natančno zaznavanje sprememb v koncentraciji. V raziskavah, ki so potekale v kvasovkah, so odkrili tri mehanizme za zaznavanje glukoze:

1) Kot zaznavna molekula deluje sama heksokinaza 2. Izkazalo se je, da se heksokinaza 2 lahko nahaja tudi v jedru, kjer neposredno interagira s transkripcijskimi faktorji (npr. Mig1), ki kontrolirajo ekspresijo genov. Da se heksokinaza pomakne v jedro pa mora prej prejeti signal od glukoze.

2) Zaznavni molekuli sta dva proteina v membrani (Rgt2 in Snf3), ki sta homologna transportnim proteinom glukoze. Med seboj se razlikujeta v tem, da se Snf3 odzove na majhne koncentracije glukoze, Rgt2 pa na velike. Odzoveta se na enak način kot heksokinaza z represijo in ekspresijo nekaterih genov (pri tem ne vstopata v jedro)

3) Glukoza se zaznava z GPCR sistemom. Alfa-podenota se odcepi in aktivira adenilat ciklazo. Da postane adenilat ciklaza aktivna je potrebna še glukoza-6-fosfat.

Kako te mehanizmi zaznajo glukozo še ni znano, dokazano pa je, da imajo molekule pomembne vloge pri signalizaciji saj brez njih ne pride do celičnega odziva. Raziskovanje mehanizmov zaznavanja je šele v začetnih fazah, zato lahko pričakujemo, da bodo nadaljnje raziskave uspele razložiti kako naše celice zaznajo glukozo.

== Urška Žbogar: Multifunkcionalnost glikolitičnih encimov ==
Glikoliza je biokemijska pot, ki se je razvila pod anaerobnimi pogoji in v kateri se 1 molekula glukoze pretvori v 2 molekuli piruvata. Ta pot je regulirana s številnimi encimi, za katere so novejše študije pokazale, da so bolj zapleteni, multi-funkcijski proteini, ne pa zgolj enostavne komponente glikolitične poti. Nekateri encimi opravljajo dodatne funkcije, in sicer v
regulaciji transkripcije: heksokinaza (HK)-2, laktat dehidrogenaza A (LDH-A), gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza (GAPD) in enolaza (ENO)-1;
regulaciji apoptoze: glukokinaza, HK in GAPD;
stimulaciji celične motilitete: glukoza-6-fosfat izomeraza

Glikoliza je glavni vir proizvodnje energije v pogojih, ko primanjkuje kisika zato je izražanje genov, ki kodirajo glikolitične encime pomembno za prilagoditev na hipoksijo (pomanjkanje kisika). Odziv na hipoksijo je posredovan s transkripcijskim faktorjem HIF-1, ki veže cis-regulatorne elemente za aktivacijo genov za odziv na hipoksijo, vključno s tistimi, ki kodirajo glikolitične encime. Rakave celice pa opravljajo glikolizo s povišano produkcijo laktata kljub prisotnosti zadostne količine kisika. Odvisnost rakavih celic od glikolize se kaže v spremenjenih tumornih mitohondrijih, ki niso sposobni vzdrževati normalnega oksidativnega metabolizma.

V primeru heksokinaze je glikolizna pot povezana z mitohondrijsko oksidativno fosforilacijo
in apoptozo (lokalizacija v mitohondriju). Multifunkcionalnost teh encimov dokazuje tudi lokalizacija glikolitičnih encimov v jedru, kjer sodelujejo kot komponente transkripcijskega koaktivatorja (LDH-A in GAPD) ali represorja (ENO1), medtem ko sama glikoliza poteka izključno v citoplazmi.

== Urban Bezeljak: Na novo odkrite skrivnosti aktomiozinskega delovnega takta ==
Raziskave na primeru biokemijskega aktomiozinskega motorja[http://www.banyantree.org/jsale/actinmyosin/images/actin.gif] so postregle z nekaterimi dognanji, ki so in še bodo pomagali razumeti ostale fiziološke procese od celičnega premikanja do celičnega signaliziranja. Tako kot pri avtomobilskem motorju z notranjim izgorevanjem lahko tudi pri motornem proteinu miozinu definiramo „delovni takt“, korak kjer pride do nastanka mehanske moči. Delovni takt aktomiozina je ključni trenutek v miozinskem ATPaznem ciklu, v katerem služi hidroliza ATP kot vir energije in konformacijskih sprememb, ki povzročijo premik mišičnih filamentov.

[http://en.wikipedia.org/wiki/Myosin Molekula miozina] je sestavljena iz glave (motorne domene), vratu (vzvoda) in dolgega repa, ki se prepleta ter tvori debel mišični filament. Na motorni domeni najdemo aktinske vezavne regije, nukleotidno vezavno mesto ter elemente, ki posredujejo spremembe v nukleotidnem žepu do vzvoda oz. do vezavnih mest za aktin. Ko je na miozinsko glavo vezana molekula ATP, sta aktin in miozin razdružena, ko pa pride do hidrolize, se zaradi nastalih konformacijskih sprememb glava lahko veže na aktin, vzvodna ročica miozina pa v koraku delovnega takta zamahne in premakne filamenta. Sprostitev produktov hidrolize in ponovna vezava ATP označujeta začetek novega mehanokemičnega cikla. Odločilen pomen pri izvedbi učinkovitega miozinskega zamaha igra t.i. aktnska aktivacija, ki onemogoči nastanek jalovega zamaha, pri katerem aktin in miozin nista povezana. Mehanizem preusmeritve reakcijskega pretoka na učinkovito izvedbo biološke funkcije imenujemo kinetična izbira reakcijske poti. Zanjo je značilno, da sistem ubere termodinamsko manj ugodno, a hitrejšo reakcijsko pot, saj je ugodnejša (v našem primeru jalov zamah) kinetično ovirana.

== Margareta Žlajpah: Regulacija HIF-1 proteina ==
"Hypoxia-inducible factors" ali drugače HIF proteini so skupina heterodimernih transkripcijskih faktorjev, ki se odzovejo na pomankanje kisika na celični ravni. Izmed vseh je HIF-1 protein najpomembnejši, saj je HIF-1 proteini tisi, ki je odgovoren za aktivacijo genov, ki kontrolirajo metabolne poti v takem okolju. Odgovor na "hypoxio" vključuje preklop iz aerobnega na anaerobni metabolizem in izražanje proteinov, ki regulirajo celično preživetje ali njeno smrt - apoptozo.

Pomankanje kisika v celici je značilno tako za popolnoma zdrave bolnike (posledica višinskih treningov ali visokih alpinističnih vzponov) kot tudi za tiste, ki so zboleli za rakom. Ena izmed redkih autosomnih bolezni raka je tudi von Hippel Lindau bolezen. V kombinaciji z HIF-1α proteinom, naj bi se VHL gen dekativiral in s tem dovolil rast dobro ožiljenih tumorjev v ledvicah, očesni mrežnici in centralnem živčnem sistemu.

Sam VHL protein (pVHL) pa ima tudi pomembno vlogo pri razgradnji HIF proteinov. Do sedaj je znanih nekaj različnih pVHL odvisnih mehanizmov po katerih se HIF protein razgradi, odkrili pa so tudi pVHL neodvisne mehanizme razgradnje. Po drugi strani pa je translacija še dokaj neodkrito področje biokemije, na katerem se iz dneva v dan pojavljajo nove ideje vendar natančnega mehanizma sinteze HIF proteina še ne poznamo.

Cilj znanstvenikov je dodobra spoznati regulacijo tako sinteze kot tudi razgradnje HIF-1 proteina, saj bi z novimi dognanji na tem področju bili korak bližje izdelavi zdravil proti raku, ter razumevanju odziva telesa na pomankanje kisika.

== Nives Naraglav: Protein kinaze: evolucija dinamično reguliranih proteinov ==
Protein kinaze (PK) so v celicah zelo raznoliki in pogosti encimi, ki z odcepom fosfata iz molekule ATP, fosforilirajo ostale proteine.

Čeprav so si PK v neaktivne stanju med seboj zelo različne, pa obstajajo elementi, ki se pogosteje ponavljajo v aktivnih oblikah več evkariontskih protein kinaz. Takšni elementi so katalitična zanka, aktivacijski segment, GHI domena in F heliks. Da je encim aktiven, morajo biti ti elementi v medsebojni legi, ki omogoča tvorjenje regulatornega in katalitičnega hidrofobnega področja, ki nastaneta z interakcijami med seboj oddaljenih aminokislinskih ostankov.

Med preučevanjem evkariontskih PK in njihovih skupnih predhodnikov so znanstveniki ugotovili, da so prvi tekom evolucije razvili dinamičen način regulacije, ki je vezana na GHI domeno in aktivacijski segment, ki pa jih predhodniki nimajo. V dani raziskavi je podrobneje raziskano aktivno povezovanje elementov prek konformacijskih sprememb ter pomen različnih struktur pri aktivaciji in regulaciji evkariontskih PK.

Razumevanje načina povezovanja katalitičnega ogrodja, ki sestoji iz F heliksa in hidrofobnih področij, s preostali elementi katalitične podenote, je izhodišče za raziskovanje nepravilnosti, drugačnosti v delovanju kinaz.

== Maruša Bratuš: Mitohondriji kot jih ne poznamo ==

Vsi poznamo mitohondrije, ki s pomočjo kisika in piruvat dehidrogenaze oksidativno dekarboksilirajo piruvat do acetil-koencima A, ki je potem v reakcijah Krebsovega cikla dokončno oksidiran do ogljikovega dioksida, pri čemer nastaja energija v obliki ATP, FADH2 in NADH. Večina energije pa potem pride iz oksidativne fosforilacije, ko so elektroni iz NADH preko verige prenosa elektronov prenešeni do kisika, prenos protonov, ki pri tem tudi poteka, pa poganja ATP sintazo. Poznamo pa tudi veliko organizmov, ki preživijo v okolju z zelo malo ali celo brez kisika. Kako preživijo? Njihovi mitohondriji kot končni akceptor elektronov ne potrebujejo kisika, saj uporabijo druge molekule, ki so na voljo, na primer nitrate iz okolja ali endogeno proizveden fumarat. Produkt njihovega dihanja zato ni voda, temveč nitriti ali sukcinat. Pri tem je pri eukariontih pomemben encim fumarat reduktaza, ki je strukturno soroden aerobnemu encimu sukcinat dehidrogenaza, funkcijo pa ima tako kot fumarat reduktazni kompleksi v prokariontih. Posebna vrsta mitohondrijev pa lahko kot donorje elektronov v sintezi ATP uporablja tudi anorganske sulfide. Za razlago raznolikosti mitohondrijev obstajata dve teoriji. Obe pa vključujeta možnost evolucijskih modifikacij podedovanih ali pridobljenih genov, ki naj bi izvirali neposredno iz genoma prednikov mitohondrijev, ki je bil najverjetneje individualna anaerobna eubakterija.

== Sabina Kolar: Povezava med signalom inzulina in glukoznim prenašalcem ==

Inzulin je majhen hormon, katerega glavna funkcija je regulacija metabolizma ogljikovih hidratov in maščob v telesu. Izloča se iz ß-celic pankreasa kot odgovor na povišano koncentracijo glukoze v krvi. Preko krvnega obtoka se prenese do tarčnih celic mišičnega in maščobnega tkiva, kjer se usede na specifičen tirozin-kinazni receptor INS-R. Preko zapletene kaskade spodbudi celico k absorbciji glukoze, s čimer je ohranjena normalna koncentracija glukoze v krvi tudi po zaužitem obroku.

IRS je inzulin receptor substrat, ki po fosforilaciji z INS-R aktivira PPIn 3-kinazo, ta pa pretvori membranski fofatidilinositolbisfosfat ali PtdIns(4,5)P2 v trisfosforiliran PtdIns(3,4,5)P3. Nastali produkt je nujno potreben za aktivacijo kinaze PDK1, ki pa fosforilira še eno (serin/treonin) kinazo Akt. [http://www.shrani.si/f/3d/Xx/3JJwNshp/vpliv-inzulina-na-transp.jpg slika]

Končni cilj te inzulin-stimulirane kaskade je transport glukoznega prenašalca iz citoplazme na plazmalemo. Glukozni transporter ali GLUT4 se prvotno nahaja v membrani intracelularnega kompartmenta, ob stimulaciji z inzulinom pa se le-ta prenese na plazmalemo in se z njo združi. GLUT je tako transportiran na zunanjo stran membrane, kjer lahko opravlja svojo funkcijo.

Kljub dolgoletnim raziskovanjem te kaskade, pa je še vedno odprto vprašanje, kako in preko katerih molekul pa signal prepotuje od Akt do tega GLUT4 vsebovanega vezikla, oziroma kateri je tisti substrat Akt-a, ki vpliva na GLUT4 translokacijo do plazmaleme. Do sedaj so znanstveniki identificirali tri potencialne kandidate: AS160, PIKfyve in synip.

== Elmina Handanović: Biokemijski pristop k staranju ==

Ljudje si že od nekdaj želijo, da bi preprečili posledice staranja ter podaljšali svojo življenjsko dobo. Odkrili so že več snovi, ki staranje upočasnjujejo in varujejo pred boleznimi, ki jih prinaša samo staranje in številni drugi dejavniki. Mnogo teh snovi ima značilno lastnost- antioksidativno sposobnost. Antioksidant je molekula, ki zavira ali pa celo prepreči oksidacijo drugih molekul. Pri dihanju in tvorbi energijsko bogatih molekul, nastanejo prosti radikali (npr. superoksidni ioni, ki spadajo med reaktivne kisikove zvrsti), ki pa so naši sovražniki. Radikal ima en nesparjen elektron in hitro reagira s številnimi biološkimi molekulami v celicah. V telesu radikali sprožijo radikalske reakcije, katere lahko poškodujejo naše celice. Naloga antioksidanta je prekinitev teh reakcij ter vezava na proste radikale, kar omogoča da se radikali nevtralizirajo. Radikali lahko poškodujejo tudi DNK in s tem povzročijo mutacije, ki privedejo do rakavih obolenj. Presežek radikalov pospešuje staranje in uničuje celice. Prooksidanti v nasprotju z oksidanti pospešujejo staranje človeškega organizma. Oksidacija biopolimerov z reaktivnimi kisikovimi vrstami (ROS) igra vodilno vlogo pri osiromašenju vitalnih funkcij celic. Stopnja oksidacije DNA, proteinov in lipidov se povečuje s staranjem. To je lahko posledica povečanja reaktivnih kisikovih zvrsti ali njihovega dolgotrajnega delovanje na celico, kaže pa se tudi v zmanjšanju količine antioksidantov, ki se s starostjo zmanjšuje.

== Zala Rot: Homologi mitohondrijskega razklopnega proteina UCP1 ==
Mitohondrijski razklopni proteini (uncoupling proteins ali krajše UCP-ji) so integralni proteini, ki se nahajajo na notranji mitohondrijski membrani celic rjavega maščobnega tkiva (adipocitih). Njihova naloga je uravnavanje toka protonov. Že dalj časa poznajo UCP1, pred kratkim pa so odkrili dva njegova homologa, UCP2 ter UCP3. Slednja prav tako regulirata tok protonov, menijo pa, da nadzorujeta tudi nastajanje superoksida in ostalih reaktivnih kisikovih spojin. Nedavne raziskave so pokazale, da imajo UCP-ji pomembno vlogo pri patogenezi diabetesa tipa 2 in termoregulaciji, saj protonov ne porabljajo za nastanek ATP molekule, ampak delujejo nesklopljeno z ATP sintazo, kar pa povzroča sproščanje toplote. Signal za termoregulacijo dobijo prek hormonov, ki jih izloči hipotalamus. UCP proteini so strukturno transmembranski kanalčki, zgrajeni iz šestih α heliksov, ki prebadajo notranjo membrano mitohondrija. Heliksi so v membrani razporejeni antriparalelno, kar pa povzroči, da se vijačnice povezujejo s hidrofilnimi zavoji,ki so topne v matriksu. Imajo obliko dimera, saj po trije heliksi skupaj tvorijo po eno podenoto. Notranjost kanalčka je hidrofilna, zavoji pa tvorijo nekakšno vezavno mesto, ki selektivno prepušča molekule skozi kanalček. Prevelika ekspresija UCP2 povzroči zaviranje sekrecije inzulina, kar pa povzroča tveganje za nastanek diabetesa tipa 2, zato lahko nadaljnje raziskave privedejo do novih možnosti zdravljenja.

== Kaja Rupar: Sirtuini - reguliranje mitohondrija ==

Sirtuini so od NAD+ odvisni proteini. Sesalci vsebujejo sedem različnih sirtuinov (SIRT 1-7), med katerimi se trije nahajajo v mitohondriju (SIRT 3-5). Ti trije sirtuini regulirajo metabolizem, signaliziranje in apoptozo.

SIRT3 s tem, ko deacetilira dolgo verigo acil-CoA dehidrogenaze, aktivira jetrni lipidni katabolizem. Zato so tiste miši v času posta, katerim so znanstveniki pri eksperimentu odvzeli SIRT3, posledično zmanjšale oksidacijo maščobnih kislin in tudi količina sintetiziranega ATPja se je zmanjšala. Prav tako se je mišim v času posta, katerim je bila odvzeta acetil-CoA sintetaza2 (AceCS2), v skeletnih mišicah zmanjšala produkcija ATPja za 50%. To pa zato, ker je AceCS2 substrat proteina SIRT3.

Mitohondrijski sirtuini igrajo pomembno vlogo tudi pri prenosu elektronov, ki so proizvod razpada glukoze, aminokislin in maščobnih kislin. Znanstveniki so ugotovili, da sirtuini modificirajo ATP sintazo in štiri komplekse proteinov vključenih v verigo prenosa elektronov z deacetilacijo.
Pri citratnem ciklu sta pomembna predvsem proteina SIRT3 in SIRT4. SIRT3 na citratni cikel vpliva neposredno preko deacetilacije in aktivacije AceCS2 ter glutamat dehidrogenaze (GDH), SIRT4 pa inhibira delovanje GDH.

Znanstveniki so tudi ugotovili, da SIRT5 aktivira cikel uree tako, da deacetilira in aktivira CPS1; to je ligaza, potrebna za odstranjevanje amonijaka, ki nastane pri katabolizmu aminokislin.

Pri nadzoru apoptoze pa si raziskave nasprotujejo. Znanstveniki so namreč odkrili pro in anti-apoptotsko vlogo SIRT3.

== Filip Kolenc: Post-translacijske modifikacije v signalni integraciji ==

Post-translacijske modifikacije (PTM) lahko spremenijo lasnosti proteina, z dodatkom kemične skupine ali nekim drugim proteinom na enega ali več njegovih aminokislinskin ostankov.

PTM so visoko dinamične, v večji meri reverzibilne, časovno ločene in se lahko pojavijo ena za drugo na nekem ostanku v proteinu.
Za kontrolo in sledenje sprememb v celici obstajajo modularne proteinske domene, ki lahko specifično prepoznajo te modifikacije. Za primer si lahko vzamemo protein Grb2, ki vsebuje SH2 domeno, ki lahko veže fosforilirane tirozinske ostanke nekega drugega proteina.

Nekateri primeri PTM so: fosforilacija, ubikvitinacija, acetilacija, hidroksilacija ter metilacija.
Primer ubikvitiniranja:[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7f/Ubiquitylation.png].
Te modifikacije igrajo pomembno vlogo pri celičnem signaliziranju. Njihovo prepletenost in medsebojne vplive lahko najbolje ponazorimo pri signalizaciji receptorja za epidermalni rastni factor (EGFR) in pri smrtnem receptorjeu [http://www.sgul.ac.uk/depts/immunology/~dash/apoptosis/tnfr.jpg (TNFR) ]. Pomembno vlogo imajo pa tudi pri odgovoru na poškodbe DNA (DDR) in pri mehanizmu zaznavanja kisika.

Pomembnost post-translacijskih modifikacij narašča, saj so bila sprva opisane le pri reguliranju encimske aktivnosti fosforilaz kinaz, protein kinaze A in proteinske degredacije, sedaj pa jih najdemo prisotne v skoraj vsakemu celičnemu procesu.

== Janja Juvančič: Uvoz proteinov v mitohondrij ==

Glede na endosimbiotsko hipotezo, mitohondriji izhajajo iz starodavne [http://en.wikipedia.org/wiki/Proteobacteria α‑proteobakterije] (gram-negativna bakterija) in tako kot Gram-negativne bakterije tudi mitohondriji vsebujejo dve membrani(zunanjo in notranjo) in dva vodna prostora(medmembranski prostor in matriks). [http://en.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial Mitohondriji] so ohranili kompleten genetski sistem v matriksu, vendar le 1% mitohondrijskih proteinov kodira mitohondrijski genom, ki sintetizira proteine v matriksu. Ostalih 99% proteinov pa kodirajo jedrski geni. Jedrno kodirani proteini se sintetizirajo kot prekurzorji na citosolnih ribosomih in se od tam uvažajo v različne organele v celici. Do leta 2003, sta bili znani le dve glavni poti za uvoz proteinov v notranjo membrano in matriks, nadaljnje raziskave so privedle do številnih novih uvoznih komponent in uvoznih poti v medmembranski prostor in zunanjo membrano, kjer potekajo življenjsko pomembni procesi.

Eden izmed novo odkritih uvoznih sistemov:
Mitohondrijski prekurzorji zaznavajo signale v dveh skupinah: prva skupina je širjenje N-konca prekurzorjev(15-50 aminokislin), presekvence(dodani del) se odstranijo z proteolitsko cepitvijo med uvozom v mitohondrij. Druga skupina, so prekurzorni proteini, ki niso sintetizirani z možnostjo razširitve, vendar zaznavajo notranje signale. Obe vrsti signalnih sekvenc prepoznajo receptorji, vezani na translokazo imenovano TOM-kompleks na zunanji mitohondrijski membrani in se prenesejo preko presekvenčne translokaze notranje mitohondrijske membrane-kompleksTIM23. Nato se bočno sprostijo v notranjo membrano in se v celoti uvozijo v matriks s pomočjo presekvenčne translokaze-povezane z motorjem(PAM).

[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Mitochondrial%20protein%20import-%20from%20proteomics%20to%20functional%20mechanisms.pdf Mitochondrial protein import: from
proteomics to functional mechanisms]

[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Versatility%20of%20the%20mitochondrial%20protein%20import%20machinery.pdf VERSATILITY OF THE
MITOCHONDRIAL PROTEIN
IMPORT MACHINERY]

BIO2 Povzetki seminarjev

2010-12-03T16:48:55Z

Luka Bevc:

== Đorđe Dimitrijević: PLC regulacija: nastajajoči modeli molekularnih mehanizmov ==

[http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoinositide_phospholipase_C Fosfoinozitol specifične fosfolipaze C] so pogoste signalne komponente povezane z aktivacijo večina celičnih receptorjev.

Družine PLC so kompleksni, večdomenski proteini in skupaj pokrivajo širok spekter regulatornih interakcij, zajemajoč direktno vezavo na podenote G proteinov, majhne GTPaze iz Rho in Ras družin, receptorne in ne-receptorne tirozin- kinaze in lipidne komponente celičnih membran.

Nedavne strukturne določitve PLC komponent in njihovih kompleksov z regulatornimi proteini in direktne mehanistične študije, s prejšnjimi deli, so zagotovile temelje za predloge molekularnih mehanizmov, ki strogo regulirajo PLC aktivnost.

PLC encimi najdeni v evkariontih sestavljajo sorodno skupino proteinov, ki cepijo polarno skupino glavo fosfatidilinozitola 4,5 bisfostata
( PtdIns( 4,5)P2 )[1,2].

Najbolje dokumentirana posledica te reakcije in prvenstven celični signalni odziv je nastanek dveh sekundarnih obveščevalcev :

Inozitol 1,4,5-trifosfat ( Ins(1,4,5)P3), univerzalen kalcij-mobiliziran sekundaren obveščevalec,
in diacilglicerol( DAG), aktivator več tipov efektorskih proteinov vključno z izooblikami protein- kinaz C.

Ti sekundarni obveščevalci zagotovijo skupen vezni člen, od visoko specifičnih receptorjev za hormone, nevrotransmiterje, antigene, komponent zunajceličnega matriksa in rastnih faktorjev,do navzdol intracelularnih(znotrajceličnih) tarč.

S tem načinom prispevajo k regulaciji raznovrstnih bioloških funkcij kot so celično gibanje, fertilizacija in senzorna transdukcija.

Ena izmed pomembnih vlog različnih fosfoinozitidnih vrst je v usmerjanju proteina k posebnim sub-celičnim razdelkom za pomemben nadzor membranskega razvrščanja in celičnega gibanja.[3-5]

[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20870410 Povezava do originalnega članka]

== Aleksander Krajnc: Oligomerne oblike z G proteinom sklopljenih receptorjev (GPCR) ==
Oligomerizacija je poglavitna lastnost receptorjev na celični membrani, ki velja tudi za z G proteinom sklopljene receptorje (GPCR-je). GPCR-je so dolgo smatrali za monomerne enote. Kljub intenzivnim preučevanjem, razumevanje molekularnih funkcij in struktur še vedno ni čisto raziskano. Kot se je dokaz za združevanje receptorjev razvil iz eksperimentalnih celičnih linij v pomembne in vivo študije izoliranih kompleksov dimernega receptorja ter le-tega sklopljenega skupaj z G proteinom, je pričakovati, da bodo tudi strukturne osnove in funkcije oligomerizacije pri membranskem sporočanju kmalu pojasnjene. Kooperativna interakcija takšnih skupkov GPCR-jev pomembno vpliva na razširjanje signala skozi celično membrano in naprej do G proteinov. Obstoj oligomerizacije celičnih membranskih receptorjev je v celoti podkrepljena s termodinamskimi izračuni in izračuni za trajanje signala, da doseže različne kompartmente celice.

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://gecco.org.chemie.uni-frankfurt.de/researchImg/GPCR-model.jpg&imgrefurl=http://gecco.org.chemie.uni-frankfurt.de/research.html&usg=__fMYEK5wJDPMb82RccdcDil4aNIo=&h=405&w=300&sz=43&hl=sl&start=0&sig2=_e8lvi0fOktIZfT4Fy_0aw&zoom=1&tbnid=MN35y7n6ccUAKM:&tbnh=131&tbnw=97&ei=Ek6_TOn1EImLswb47oC6DQ&prev=/images%3Fq%3DGPCR%2Boligomerization%26um%3D1%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26biw%3D1600%26bih%3D709%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=681&vpy=357&dur=1189&hovh=261&hovw=193&tx=102&ty=242&oei=Ek6_TOn1EImLswb47oC6DQ&esq=1&page=1&ndsp=36&ved=1t:429,r:30,s:0 Model GPCR-ja obarvan po entropiji]

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0749/bst0350749f02.gif&imgrefurl=http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0749/bst0350749f02.htm&usg=__OVNba3MRtMXsl-YUqxIybgTFg0w=&h=391&w=350&sz=51&hl=sl&start=0&sig2=qZQxByKX9fF2e9DHas8doA&zoom=1&tbnid=HWRz_7RVlVxOkM:&tbnh=139&tbnw=124&ei=WUy_TLCaFIqPswac-piqDQ&prev=/images%3Fq%3Dgpcr%2Boligomerization%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1600%26bih%3D709%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=233&oei=WUy_TLCaFIqPswac-piqDQ&esq=1&page=1&ndsp=36&ved=1t:429,r:6,s:0&tx=68&ty=97 Predvidevana oligomerizacija mesta GPCR-jev razreda B]

== Vito Frančič: Proteini WD40: središča v omrežju celičnih biokemijskih interakcij ==
Domene WD40 so beta propelerji, ki so večinoma sestavljeni iz sedmih WD ponovitev. Te ponovitve so kratki strukturni motivi sestavljeni iz približno 40 aminokislin in se pogosto končajo z dipeptidom triptofan-asparaginska kislina (W-D). Proteini, ki vsebujejo domene WD40, so velika družina in jih najdemo v vseh evkariontih. Njihove pomembne lastnosti so, da nimajo sposobnosti katalize, da večinoma opravljajo vlogo platform, na katerih se sestavljajo proteinski kompleksi, in da so močno zastopani v dosedaj raziskanih evkariontskih proteomih. Sodelujejo v mnogih pomembnih procesih, ki so nujni za preživetje celice, recimo signalna transdukcija, delitev celice, spremembe citoskeleta, kemotaksa, procesiranje RNA, … Domene WD40 so sposobne interagirati z mnogo različnimi tipi molekul in so zelo prilagodljive. Vse te lastnosti domen WD40 so najbolje razvidne iz primerov proteinov, ki vsebujejo te domene. Kompleks PRC2 (njegovi najbolj raziskani podenoti sta EED in RbAp46/48) igra pomembno vlogo pri utišanju gena Polycomb; proteini Seh1, Nup85, Sec13 in Nup145 igrajo pomembno vlogo pri sestavljanju plašča jedrnih por; na protein DDB1 deluje V-protein virusa SV5 ter s tem prepreči imunski odziv; kompleks DDB1-DDB2 sobeluje v prepoznavanju in odpravljanju napak na DNA, ki so jo poškodovali UV žarki.
== Žan Caf-Feldin: Glikoliza: Zgolj bioenergetska vloga ali pot preživetja ==
V glavnih možganskih celicah nevronih in astrocitih poteka mnogo reakcij metabolizma. Raziskava se osredotoča na njihov odziv, ko v njih z NO zaustavimo mitohondrijsko dihanje, ki je eden od ključnih segmentov celičnega dihanja. Nevroni hitro po inhibiciji umrejo, medtem ko astrociti povečajo stopnjo glikolize in tako ohranijo mitohondrijski membranski potencial ter se izognejo apoptozi. Glavno vlogo pri povečanju glikolize igra encim 6-fosfofrukto-2-kinaze/fruktoze-2,6-bisfosfataze, izooblika 3 (PFKFB3), ki ga v nevronih primanjkuje saj se konstanto razgrajuje s pomočjo E3 ubikvintinske ligaze spodbujevalnega kompleksa anafaze/ciklosoma, (APC/C)– CDH1. PFKFB3 je odgovoren za produkcijo fruktoze-2,6-bisfosfata (F2,GP2), ki aktivira 6-fosfofrukto-1-kinazo (PFK1) in je neposredni glavni regulator glikolize. Za razliko od astrocitov, nevroni glukozo večinoma uporabljajo v fosfoglukonatni poti, ki regenerira reducirani glutation vendar ne proizvede zadostnega števila ATP, da bi lahko nadomestila količine dosežene brez inhibicije mitohondrijskega dihanja. Opazovanja so pokazala tudi, da bi lahko proteosomalni protein (APC/C)– CDH1 povezoval aktivacijo glikolize in celično razmnoževanje in reguliral proteine v ciklusu delitve celice.

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Protein_PFKFB3_PDB_2axn.png&imgrefurl=http://en.wikipedia.org/wiki/File:Protein_PFKFB3_PDB_2axn.png&usg=__f7qfEIBpPDqqBN3Ctpdg3iHqc1I=&h=813&w=829&sz=410&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=AgNK2e4TdSHS6M:&tbnh=137&tbnw=138&prev=/images%3Fq%3DPFKFB3%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1280%26bih%3D578%26tbs%3Disch:10%2C122&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=235&ei=qIbATOCFOoqQjAejk7SlCg&oei=pobATNLeNoi6jAfSi_z0CQ&esq=2&page=1&ndsp=21&ved=1t:429,r:17,s:0&tx=65&ty=28&biw=1280&bih=578 Protein PFKFB3 ]

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.3drepertoire.org/media/complexes/EM/APCCdhXenopus.jpg&imgrefurl=http://www.3drepertoire.org/em_structures.html&usg=__2gDaVJImVS6R_LAcSjS42SQqw9o=&h=412&w=397&sz=59&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=pOKTas9QYCeZ_M:&tbnh=121&tbnw=117&prev=/images%3Fq%3D%28APC/C%29%25E2%2580%2593%2BCDH1%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1280%26bih%3D578%26tbs%3Disch:10%2C228&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=177&ei=WofATOHnNNW6jAf4-Z33CQ&oei=WofATOHnNNW6jAf4-Z33CQ&esq=1&page=1&ndsp=21&ved=1t:429,r:13,s:0&tx=53&ty=50&biw=1280&bih=578 Protein (APC/C)]

== Brigita Razboršek: Adhezijski GPCR-ji - Odkrivanje pomena novih receptorjev ==

GPCR, receptorji, povezani z G proteini, znani tudi kot 7TM, sestavljajo največjo družino površinskih celičnih receptorjev, ki jih najdemo v mnogoceličarskih proteomih. Receptorji zaznajo specifičen ligand, prenesejo signal v celico in v njej sprožijo ustrezen znotrajceličen odziv. GPCR-je lahko glede na sekvenčno homologijo razdelimo v šest razredov. Adhezijski GPCR-ji predstavljajo drugi največji razred. V človeškem telesu jih najdemo kar 30.

Adhezijske GPCR definira:

- dolg N-terminalni konec z več funkcionalnimi domenami (najdemo ga na zunajcelični strani),

- zelo zapletena genomska struktura z več introni in izrezovalnimi mesti,

- 7TM regija, ki nima jasnih podobnosti s 7TM regijami drugih GPCR-jev,

- GPCR proteolitično mesto, ki povezuje velike zunajcelične regije s 7TM.

Adhezijskim GPCR-jem njihova raznolika struktura omogoča opravljanje več nalog, ki so odvisne od tkiva in vrste celic, kjer se nahajajo. Pomembno vlogo imajo v imunskem odzivu, pri tumorogenezi in v razvojni biologiji, znanstveniki pa odkrivajo vedno več funkcij, ki jih opravljajo ti edinstveni receptorji.

Viri:
1. Yona, S., Lin, H., Siu, W. O., Gordon, S., Stacey M.: Adhesion-GPCRs: emerging roles for novel receptors. Cell press, 2008,Vol.33,
No. 10, 491-500

2. Bjarnadóttir, T. K., Fredrikson, R., Schiçth, H. B.: The Adhesion GPCRs: A unique family of G protein-coupled receptors with important roles in
both central and peripheral tissues. Cellular and Molecular Life Sciences , 2007, Vol. 64, 2104-2119

== Tisa Primc: Apoptoza inducirana prek smrtnih receptorjev ==
Apoptoza ali programirana celična smrt je naraven in nujno potreben proces, ki poteka v vseh večceličnih organizmih. V procesu smrti se iz organizma odstranjujejo nepotrebne in potencialno škodljive celice. Glavno vlogo pri tem odigrajo encimi kaspaze, ki so pred sproženjem procesa v celici prisotni v obliki cimogenov prokaspaz. Aktivacijo lahko sprožijo znotraj- ali izvencelični signali. Za slednje poskrbijo T limfociti, ki prepoznajo poškodovane in z virusi okužene celice. V ta namen imajo na svojem površju t.i. smrt-inducirajoče ligande, ki se vežejo na smrtne receptorje na membranah nevarnih celic. Ta povezava povzroči na intracelularnih domenah receptorjev določene konformacijske spremembe, ki omogočijo vezavo različnih adapterskih molekul, na katere se nato vežejo iniciatorske prokaspaze. Kompleksu, ki pri tem nastane pravimo DISC (Death Inducing Signalling Complex). Občutljivost celice na apoptotske signale je v veliki meri odvisna od razmerja med pro- in anti-apoptotskimi proteini iz Bcl-2 družine. Pomembno vlogo pri procesu pa odigrajo tudi mitohondriji. Med procesom pride do naluknjanja njihove zunanje membrane, pri čemer se v citosol sprostijo številni pro-apoptotski proteini, med katerimi ima glavno vlogo citokrom C. Sproščeni proteini še dodatno ojačajo signalno pot. Kaskada biokemičnih reakcij privede do morfoloških sprememb: zaradi razbitja citoskeleta se celica skrči, na površini se pojavijo mehurčkasti izrastki, jedro in mitohondriji se razgradijo, DNA pa se razreže na krajše fragmente. V končni fazi apoptoze celica razpade na apoptotska telesca, ki jih nato fagocitirajo sosednje celice in celice požiralke.

== Nataša Simonič: Botulin in tetanus nevrotoksin: struktura, delovanje in terapevtska uporaba ==
Botulin (BoNT)[http://www.ebi.ac.uk/biomodels/ModelMonth/August2010/fig1.png] je eden najbolj smrtonosnih naravnih strupov. BoNT (150kDa), ki ga proizvajajo anaerobne bakterije ''Clostridium botulinum'' [http://www.millennium-ark.net/NEWS/08_Health/08_Health_pics/081201.clostridium.jpg], je zgrajen iz dveh polipeptidnih verig, lahke in težke, ki sta med seboj povezani z disulfidnim mostom. Je nevrotoksin, zavira sproščanje acetilholina v živčnomišičnih stikih in povzroči botulizem oz. mišično ohromelost. Sposobnost botulina za prekinjanje živčnega prenosa so v preteklosti izkoriščali v različne namene, npr. za zdravljenje očesnih obolenj. Danes je njegova uporaba močno razširjena, najdemo ga v botoksu, kot tudi pri zdravljenju aksilarne hiperhidroze (prekomerno potenje pod pazduhami).

Tetanus nevrotoksin (TeNT)[http://www.rcsb.org/pdb/images/1fv3_bio_r_500.jpg?bioNum=2] proizvajajo anaerobne bakterije ''Clostridium tetani'' [http://www.humanillnesses.com/original/images/hdc_0001_0003_0_img0264.jpg]. Po zgradbi je podoben BonT, prav tako tudi po funkciji, tudi TeNT je nevrotoksin, ki inhibira sproščanje acetilholina. To privede do tetanusa, za katerega so značilni močni mišični krči.

Oba toksina uvrščamo med klostridijske toksine (CNT), saj spadata v isti rod. Mehanizem delovanja obeh nevrotoksinov je podoben, le da BoNT deluje na motornevrone, medtem ko TeNT na različne tipe nevronov.

Avtorji članka [http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/botulin.pdf] so razpravljali o strukturi, mehanizmu delovanja in terapevstki uporabi teh dveh toksinov v medicini in farmaciji. Raziskovanja strukture in mehanizma delovanja BoNT in TeNT so razkrila njune odlike. Uporabili bi jih lahko za izdelavo boljših cepiv ter novih zdravil (npr. nebolezenski klostridiji v vlogi "dostavljalca" protirakavih snovi v tumorske celice).

Za lažjo predstavo kako delujeta BoNT in TeNT si lahko ogledate kratek filmček [http://www.youtube.com/watch?v=ufQSPrLhJFw&feature=related].

== Laura Ogrin: Kooperativni in nekooperativni ionski kanali CNG ==
CNG kanali so ionski prenašalni kanali, katerih delovanje je regulirano z molekulami cNMP. Njihove funkcije v celicah so zelo različne. Običajni CNG so po zgradbi heterotetrameri. Vsaka podenota ima posebno CNBD strukturo, na kateri je vezavno mesto za cNMP. Za odprtje takega kanala je potrebnih več molekul liganda. Mehanizem je kooperativen in poteka prek alosteričnih konformacij.
V raziskavi[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/cyclic%20nucleotide%20gated%20channels.pdf] so natančneje preučili zgradbo in delovanje ionskega CNG kanala iz bakterije ''Mesorhizobium loti'' (mlCNG) in ionskega kanala iz celic morskega ježka (CNGK). Kanali mlCNG so homotetrameri. Štiri enake podenote so po zgradbi podobne podenotam klasičnih CNG kanalov. CNGK kanali pa so psevdotetrameri, kar pomeni, da gre za eno daljšo polipeptidno verigo, ki pa je na videz organizirana v štiri različne podenote. Tudi te podenote imajo veliko podobnosti s tistimi v klasičnih CNG kanalih. Kljub podobnostim pa se mlCNG in CNGK razlikujejo od klasičnih CNG kanalov in sicer je bistvena razlika v tem, da mlCNG in CNGK ne delujejo kooperativno, za odprtje kanala pa je potrebna samo ena molekula liganda (cNMP). Do te razlike je najverjetneje prišlo zaradi prilagajanja mehanizmov razmeram v okolju. Tako najdemo v okolju z nizko koncentracijo cNMP-ja pretežno kanale katerih delovanje je odvisno od ene molekule, medtem ko so v okolju z visoko koncentracijo liganda v prednosti kanali s kooperativnim mehanizmom.
S preučevanjem strukture so v raziskavi pojasnili tudi vzroke za selektivnost kanalov za določen ligand. Tako so mlCNG cAMP selektivni, medtem ko CNGK vežejo molekulo cGMP.

== Žan Železnik: Biokemijska in strukturna osnova za trans-v-cis izomerizacijo retinoidov v kemiji vida ==
Pri pretvorbi svetlobnih dražljajev v elektrokemijski signal se 11-cis-retinal pretvarja v all-trans-retinal. Da je ta proces nemoten, se mora all-trans-retinal nenehno regenerirati nazaj v 11-cis obliko. To poteka v vizualnem ciklu, v fotoreceptorskih celicah ter v celicah retinalskega pigmentnega epitela. All-trans-retinal se najprej transportira v celice epitela, in se tam z encimom LRAT esterificira. All-trans-retinil estri so substrat za RPE65, ki katalizira endotermno izomerizacijo all-trans-retinoidov v 11-cis obliko. Produkt, 11-cis-retinol je v večih stopnjah s pomočjo RDHjev oksidiran do zadnjega metaboličnega koraka retinoidnega cikla - 11-cis-retinala. 11-cis-retinal se nato transportira nazaj v fotoreceptorske celice, kar zaključi cikel. Toda čeprav so koraki te metabolične poti znani, pa mehanizmi nekaterih reakcij še vedno niso raziskani.

== Špela Podjed: Strukturne lastnosti RNA-stikal, ki vežejo metabolite ==
RNA-stikala so elementi neprevedenega dela mRNA, ki so sposobni vezave majhnih metabolitov. Do sedaj so jih odkrili že več kot dvajset, še vedno pa niso razkrili vseh lastnosti njihovih struktur. Najprej so jih odkrili in vitro. Ugotovili so, da naravni in umetni aptameri (del RNA, ki veže metabolit) uporabljajo skupne načine za vezavo liganda. Oboji uporabljajo parjenje baz, zlaganje aromatov in stabilizacijo z kovinskimi ioni. Naravni aptameri so večji in ligand s parjenjem baz in terciarnimi interakcijami med oddaljenimi deli vijačnice objamejo z vseh koncev. To zagotavlja veliko afiniteto RNA-stikala do liganda. Naravni aptameri so veliko bolj selektivni in specifični do liganda od njihovih umetnih modelov. Slednji so strukturno namreč preprostejši, vsebujejo manj nukleotidov in tako ne morejo dobro skriti metabolita v notranjost strukture. Poleg tega so odkrili tudi RNA-stikalo, ki je hkrati tudi ribocim, to je glmS [http://www.rcsb.org/pdb/explore/jmol.do?structureId=3L3C&bionumber=1], ki se avtokatalitično cepi ob vezavi metabolita glukozamin-6-fosfata. RNA-stikala so izredno pomembna, saj so zaradi njihove narave zelo primerna za manipulacijo izražanja genov in zaznavanje majhnih metabolitov. V človeku jih do sedaj še niso odkrili, zato so nadvse primerna za razvoj zdravil proti bakterijam.

== Nejc Perme: Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah ==
Glukoza je zelo pomemben vir ogljika in energije za evkariontske celice. Zato so razvile kompleksne mehanizme za natančno zaznavanje sprememb v koncentraciji. V raziskavah, ki so potekale v kvasovkah, so odkrili tri mehanizme za zaznavanje glukoze:

1) Kot zaznavna molekula deluje sama heksokinaza 2. Izkazalo se je, da se heksokinaza 2 lahko nahaja tudi v jedru, kjer neposredno interagira s transkripcijskimi faktorji (npr. Mig1), ki kontrolirajo ekspresijo genov. Da se heksokinaza pomakne v jedro pa mora prej prejeti signal od glukoze.

2) Zaznavni molekuli sta dva proteina v membrani (Rgt2 in Snf3), ki sta homologna transportnim proteinom glukoze. Med seboj se razlikujeta v tem, da se Snf3 odzove na majhne koncentracije glukoze, Rgt2 pa na velike. Odzoveta se na enak način kot heksokinaza z represijo in ekspresijo nekaterih genov (pri tem ne vstopata v jedro)

3) Glukoza se zaznava z GPCR sistemom. Alfa-podenota se odcepi in aktivira adenilat ciklazo. Da postane adenilat ciklaza aktivna je potrebna še glukoza-6-fosfat.

Kako te mehanizmi zaznajo glukozo še ni znano, dokazano pa je, da imajo molekule pomembne vloge pri signalizaciji saj brez njih ne pride do celičnega odziva. Raziskovanje mehanizmov zaznavanja je šele v začetnih fazah, zato lahko pričakujemo, da bodo nadaljnje raziskave uspele razložiti kako naše celice zaznajo glukozo.

== Urška Žbogar: Multifunkcionalnost glikolitičnih encimov ==
Glikoliza je biokemijska pot, ki se je razvila pod anaerobnimi pogoji in v kateri se 1 molekula glukoze pretvori v 2 molekuli piruvata. Ta pot je regulirana s številnimi encimi, za katere so novejše študije pokazale, da so bolj zapleteni, multi-funkcijski proteini, ne pa zgolj enostavne komponente glikolitične poti. Nekateri encimi opravljajo dodatne funkcije, in sicer v
regulaciji transkripcije: heksokinaza (HK)-2, laktat dehidrogenaza A (LDH-A), gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza (GAPD) in enolaza (ENO)-1;
regulaciji apoptoze: glukokinaza, HK in GAPD;
stimulaciji celične motilitete: glukoza-6-fosfat izomeraza

Glikoliza je glavni vir proizvodnje energije v pogojih, ko primanjkuje kisika zato je izražanje genov, ki kodirajo glikolitične encime pomembno za prilagoditev na hipoksijo (pomanjkanje kisika). Odziv na hipoksijo je posredovan s transkripcijskim faktorjem HIF-1, ki veže cis-regulatorne elemente za aktivacijo genov za odziv na hipoksijo, vključno s tistimi, ki kodirajo glikolitične encime. Rakave celice pa opravljajo glikolizo s povišano produkcijo laktata kljub prisotnosti zadostne količine kisika. Odvisnost rakavih celic od glikolize se kaže v spremenjenih tumornih mitohondrijih, ki niso sposobni vzdrževati normalnega oksidativnega metabolizma.

V primeru heksokinaze je glikolizna pot povezana z mitohondrijsko oksidativno fosforilacijo
in apoptozo (lokalizacija v mitohondriju). Multifunkcionalnost teh encimov dokazuje tudi lokalizacija glikolitičnih encimov v jedru, kjer sodelujejo kot komponente transkripcijskega koaktivatorja (LDH-A in GAPD) ali represorja (ENO1), medtem ko sama glikoliza poteka izključno v citoplazmi.

== Urban Bezeljak: Na novo odkrite skrivnosti aktomiozinskega delovnega takta ==
Raziskave na primeru biokemijskega aktomiozinskega motorja[http://www.banyantree.org/jsale/actinmyosin/images/actin.gif] so postregle z nekaterimi dognanji, ki so in še bodo pomagali razumeti ostale fiziološke procese od celičnega premikanja do celičnega signaliziranja. Tako kot pri avtomobilskem motorju z notranjim izgorevanjem lahko tudi pri motornem proteinu miozinu definiramo „delovni takt“, korak kjer pride do nastanka mehanske moči. Delovni takt aktomiozina je ključni trenutek v miozinskem ATPaznem ciklu, v katerem služi hidroliza ATP kot vir energije in konformacijskih sprememb, ki povzročijo premik mišičnih filamentov.

[http://en.wikipedia.org/wiki/Myosin Molekula miozina] je sestavljena iz glave (motorne domene), vratu (vzvoda) in dolgega repa, ki se prepleta ter tvori debel mišični filament. Na motorni domeni najdemo aktinske vezavne regije, nukleotidno vezavno mesto ter elemente, ki posredujejo spremembe v nukleotidnem žepu do vzvoda oz. do vezavnih mest za aktin. Ko je na miozinsko glavo vezana molekula ATP, sta aktin in miozin razdružena, ko pa pride do hidrolize, se zaradi nastalih konformacijskih sprememb glava lahko veže na aktin, vzvodna ročica miozina pa v koraku delovnega takta zamahne in premakne filamenta. Sprostitev produktov hidrolize in ponovna vezava ATP označujeta začetek novega mehanokemičnega cikla. Odločilen pomen pri izvedbi učinkovitega miozinskega zamaha igra t.i. aktnska aktivacija, ki onemogoči nastanek jalovega zamaha, pri katerem aktin in miozin nista povezana. Mehanizem preusmeritve reakcijskega pretoka na učinkovito izvedbo biološke funkcije imenujemo kinetična izbira reakcijske poti. Zanjo je značilno, da sistem ubere termodinamsko manj ugodno, a hitrejšo reakcijsko pot, saj je ugodnejša (v našem primeru jalov zamah) kinetično ovirana.

== Margareta Žlajpah: Regulacija HIF-1 proteina ==
"Hypoxia-inducible factors" ali drugače HIF proteini so skupina heterodimernih transkripcijskih faktorjev, ki se odzovejo na pomankanje kisika na celični ravni. Izmed vseh je HIF-1 protein najpomembnejši, saj je HIF-1 proteini tisi, ki je odgovoren za aktivacijo genov, ki kontrolirajo metabolne poti v takem okolju. Odgovor na "hypoxio" vključuje preklop iz aerobnega na anaerobni metabolizem in izražanje proteinov, ki regulirajo celično preživetje ali njeno smrt - apoptozo.

Pomankanje kisika v celici je značilno tako za popolnoma zdrave bolnike (posledica višinskih treningov ali visokih alpinističnih vzponov) kot tudi za tiste, ki so zboleli za rakom. Ena izmed redkih autosomnih bolezni raka je tudi von Hippel Lindau bolezen. V kombinaciji z HIF-1α proteinom, naj bi se VHL gen dekativiral in s tem dovolil rast dobro ožiljenih tumorjev v ledvicah, očesni mrežnici in centralnem živčnem sistemu.

Sam VHL protein (pVHL) pa ima tudi pomembno vlogo pri razgradnji HIF proteinov. Do sedaj je znanih nekaj različnih pVHL odvisnih mehanizmov po katerih se HIF protein razgradi, odkrili pa so tudi pVHL neodvisne mehanizme razgradnje. Po drugi strani pa je translacija še dokaj neodkrito področje biokemije, na katerem se iz dneva v dan pojavljajo nove ideje vendar natančnega mehanizma sinteze HIF proteina še ne poznamo.

Cilj znanstvenikov je dodobra spoznati regulacijo tako sinteze kot tudi razgradnje HIF-1 proteina, saj bi z novimi dognanji na tem področju bili korak bližje izdelavi zdravil proti raku, ter razumevanju odziva telesa na pomankanje kisika.

== Nives Naraglav: Protein kinaze: evolucija dinamično reguliranih proteinov ==
Protein kinaze (PK) so v celicah zelo raznoliki in pogosti encimi, ki z odcepom fosfata iz molekule ATP, fosforilirajo ostale proteine.

Čeprav so si PK v neaktivne stanju med seboj zelo različne, pa obstajajo elementi, ki se pogosteje ponavljajo v aktivnih oblikah več evkariontskih protein kinaz. Takšni elementi so katalitična zanka, aktivacijski segment, GHI domena in F heliks. Da je encim aktiven, morajo biti ti elementi v medsebojni legi, ki omogoča tvorjenje regulatornega in katalitičnega hidrofobnega področja, ki nastaneta z interakcijami med seboj oddaljenih aminokislinskih ostankov.

Med preučevanjem evkariontskih PK in njihovih skupnih predhodnikov so znanstveniki ugotovili, da so prvi tekom evolucije razvili dinamičen način regulacije, ki je vezana na GHI domeno in aktivacijski segment, ki pa jih predhodniki nimajo. V dani raziskavi je podrobneje raziskano aktivno povezovanje elementov prek konformacijskih sprememb ter pomen različnih struktur pri aktivaciji in regulaciji evkariontskih PK.

Razumevanje načina povezovanja katalitičnega ogrodja, ki sestoji iz F heliksa in hidrofobnih področij, s preostali elementi katalitične podenote, je izhodišče za raziskovanje nepravilnosti, drugačnosti v delovanju kinaz.

== Maruša Bratuš: Mitohondriji kot jih ne poznamo ==

Vsi poznamo mitohondrije, ki s pomočjo kisika in piruvat dehidrogenaze oksidativno dekarboksilirajo piruvat do acetil-koencima A, ki je potem v reakcijah Krebsovega cikla dokončno oksidiran do ogljikovega dioksida, pri čemer nastaja energija v obliki ATP, FADH2 in NADH. Večina energije pa potem pride iz oksidativne fosforilacije, ko so elektroni iz NADH preko verige prenosa elektronov prenešeni do kisika, prenos protonov, ki pri tem tudi poteka, pa poganja ATP sintazo. Poznamo pa tudi veliko organizmov, ki preživijo v okolju z zelo malo ali celo brez kisika. Kako preživijo? Njihovi mitohondriji kot končni akceptor elektronov ne potrebujejo kisika, saj uporabijo druge molekule, ki so na voljo, na primer nitrate iz okolja ali endogeno proizveden fumarat. Produkt njihovega dihanja zato ni voda, temveč nitriti ali sukcinat. Pri tem je pri eukariontih pomemben encim fumarat reduktaza, ki je strukturno soroden aerobnemu encimu sukcinat dehidrogenaza, funkcijo pa ima tako kot fumarat reduktazni kompleksi v prokariontih. Posebna vrsta mitohondrijev pa lahko kot donorje elektronov v sintezi ATP uporablja tudi anorganske sulfide. Za razlago raznolikosti mitohondrijev obstajata dve teoriji. Obe pa vključujeta možnost evolucijskih modifikacij podedovanih ali pridobljenih genov, ki naj bi izvirali neposredno iz genoma prednikov mitohondrijev, ki je bil najverjetneje individualna anaerobna eubakterija.

== Sabina Kolar: Povezava med signalom inzulina in glukoznim prenašalcem ==

Inzulin je majhen hormon, katerega glavna funkcija je regulacija metabolizma ogljikovih hidratov in maščob v telesu. Izloča se iz ß-celic pankreasa kot odgovor na povišano koncentracijo glukoze v krvi. Preko krvnega obtoka se prenese do tarčnih celic mišičnega in maščobnega tkiva, kjer se usede na specifičen tirozin-kinazni receptor INS-R. Preko zapletene kaskade spodbudi celico k absorbciji glukoze, s čimer je ohranjena normalna koncentracija glukoze v krvi tudi po zaužitem obroku.

IRS je inzulin receptor substrat, ki po fosforilaciji z INS-R aktivira PPIn 3-kinazo, ta pa pretvori membranski fofatidilinositolbisfosfat ali PtdIns(4,5)P2 v trisfosforiliran PtdIns(3,4,5)P3. Nastali produkt je nujno potreben za aktivacijo kinaze PDK1, ki pa fosforilira še eno (serin/treonin) kinazo Akt. [http://www.shrani.si/f/3d/Xx/3JJwNshp/vpliv-inzulina-na-transp.jpg slika]

Končni cilj te inzulin-stimulirane kaskade je transport glukoznega prenašalca iz citoplazme na plazmalemo. Glukozni transporter ali GLUT4 se prvotno nahaja v membrani intracelularnega kompartmenta, ob stimulaciji z inzulinom pa se le-ta prenese na plazmalemo in se z njo združi. GLUT je tako transportiran na zunanjo stran membrane, kjer lahko opravlja svojo funkcijo.

Kljub dolgoletnim raziskovanjem te kaskade, pa je še vedno odprto vprašanje, kako in preko katerih molekul pa signal prepotuje od Akt do tega GLUT4 vsebovanega vezikla, oziroma kateri je tisti substrat Akt-a, ki vpliva na GLUT4 translokacijo do plazmaleme. Do sedaj so znanstveniki identificirali tri potencialne kandidate: AS160, PIKfyve in synip.

== Elmina Handanović: Biokemijski pristop k staranju ==

Ljudje si že od nekdaj želijo, da bi preprečili posledice staranja ter podaljšali svojo življenjsko dobo. Odkrili so že več snovi, ki staranje upočasnjujejo in varujejo pred boleznimi, ki jih prinaša samo staranje in številni drugi dejavniki. Mnogo teh snovi ima značilno lastnost- antioksidativno sposobnost. Antioksidant je molekula, ki zavira ali pa celo prepreči oksidacijo drugih molekul. Pri dihanju in tvorbi energijsko bogatih molekul, nastanejo prosti radikali (npr. superoksidni ioni, ki spadajo med reaktivne kisikove zvrsti), ki pa so naši sovražniki. Radikal ima en nesparjen elektron in hitro reagira s številnimi biološkimi molekulami v celicah. V telesu radikali sprožijo radikalske reakcije, katere lahko poškodujejo naše celice. Naloga antioksidanta je prekinitev teh reakcij ter vezava na proste radikale, kar omogoča da se radikali nevtralizirajo. Radikali lahko poškodujejo tudi DNK in s tem povzročijo mutacije, ki privedejo do rakavih obolenj. Presežek radikalov pospešuje staranje in uničuje celice. Prooksidanti v nasprotju z oksidanti pospešujejo staranje človeškega organizma. Oksidacija biopolimerov z reaktivnimi kisikovimi vrstami (ROS) igra vodilno vlogo pri osiromašenju vitalnih funkcij celic. Stopnja oksidacije DNA, proteinov in lipidov se povečuje s staranjem. To je lahko posledica povečanja reaktivnih kisikovih zvrsti ali njihovega dolgotrajnega delovanje na celico, kaže pa se tudi v zmanjšanju količine antioksidantov, ki se s starostjo zmanjšuje.

== Zala Rot: Homologi mitohondrijskega razklopnega proteina UCP1 ==
Mitohondrijski razklopni proteini (uncoupling proteins ali krajše UCP-ji) so integralni proteini, ki se nahajajo na notranji mitohondrijski membrani celic rjavega maščobnega tkiva (adipocitih). Njihova naloga je uravnavanje toka protonov. Že dalj časa poznajo UCP1, pred kratkim pa so odkrili dva njegova homologa, UCP2 ter UCP3. Slednja prav tako regulirata tok protonov, menijo pa, da nadzorujeta tudi nastajanje superoksida in ostalih reaktivnih kisikovih spojin. Nedavne raziskave so pokazale, da imajo UCP-ji pomembno vlogo pri patogenezi diabetesa tipa 2 in termoregulaciji, saj protonov ne porabljajo za nastanek ATP molekule, ampak delujejo nesklopljeno z ATP sintazo, kar pa povzroča sproščanje toplote. Signal za termoregulacijo dobijo prek hormonov, ki jih izloči hipotalamus. UCP proteini so strukturno transmembranski kanalčki, zgrajeni iz šestih α heliksov, ki prebadajo notranjo membrano mitohondrija. Heliksi so v membrani razporejeni antriparalelno, kar pa povzroči, da se vijačnice povezujejo s hidrofilnimi zavoji,ki so topne v matriksu. Imajo obliko dimera, saj po trije heliksi skupaj tvorijo po eno podenoto. Notranjost kanalčka je hidrofilna, zavoji pa tvorijo nekakšno vezavno mesto, ki selektivno prepušča molekule skozi kanalček. Prevelika ekspresija UCP2 povzroči zaviranje sekrecije inzulina, kar pa povzroča tveganje za nastanek diabetesa tipa 2, zato lahko nadaljnje raziskave privedejo do novih možnosti zdravljenja.

== Kaja Rupar: Sirtuini - reguliranje mitohondrija ==

Sirtuini so od NAD+ odvisni proteini. Sesalci vsebujejo sedem različnih sirtuinov (SIRT 1-7), med katerimi se trije nahajajo v mitohondriju (SIRT 3-5). Ti trije sirtuini regulirajo metabolizem, signaliziranje in apoptozo.

SIRT3 s tem, ko deacetilira dolgo verigo acil-CoA dehidrogenaze, aktivira jetrni lipidni katabolizem. Zato so tiste miši v času posta, katerim so znanstveniki pri eksperimentu odvzeli SIRT3, posledično zmanjšale oksidacijo maščobnih kislin in tudi količina sintetiziranega ATPja se je zmanjšala. Prav tako se je mišim v času posta, katerim je bila odvzeta acetil-CoA sintetaza2 (AceCS2), v skeletnih mišicah zmanjšala produkcija ATPja za 50%. To pa zato, ker je AceCS2 substrat proteina SIRT3.

Mitohondrijski sirtuini igrajo pomembno vlogo tudi pri prenosu elektronov, ki so proizvod razpada glukoze, aminokislin in maščobnih kislin. Znanstveniki so ugotovili, da sirtuini modificirajo ATP sintazo in štiri komplekse proteinov vključenih v verigo prenosa elektronov z deacetilacijo.
Pri citratnem ciklu sta pomembna predvsem proteina SIRT3 in SIRT4. SIRT3 na citratni cikel vpliva neposredno preko deacetilacije in aktivacije AceCS2 ter glutamat dehidrogenaze (GDH), SIRT4 pa inhibira delovanje GDH.

Znanstveniki so tudi ugotovili, da SIRT5 aktivira cikel uree tako, da deacetilira in aktivira CPS1; to je ligaza, potrebna za odstranjevanje amonijaka, ki nastane pri katabolizmu aminokislin.

Pri nadzoru apoptoze pa si raziskave nasprotujejo. Znanstveniki so namreč odkrili pro in anti-apoptotsko vlogo SIRT3.

== Filip Kolenc: Post-translacijske modifikacije v signalni integraciji ==

Post-translacijske modifikacije (PTM) lahko spremenijo lasnosti proteina, z dodatkom kemične skupine ali nekim drugim proteinom na enega ali več njegovih aminokislinskin ostankov.

PTM so visoko dinamične, v večji meri reverzibilne, časovno ločene in se lahko pojavijo ena za drugo na nekem ostanku v proteinu.
Za kontrolo in sledenje sprememb v celici obstajajo modularne proteinske domene, ki lahko specifično prepoznajo te modifikacije. Za primer si lahko vzamemo protein Grb2, ki vsebuje SH2 domeno, ki lahko veže fosforilirane tirozinske ostanke nekega drugega proteina.

Nekateri primeri PTM so: fosforilacija, ubikvitinacija, acetilacija, hidroksilacija ter metilacija.
Primer ubikvitiniranja:[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7f/Ubiquitylation.png].
Te modifikacije igrajo pomembno vlogo pri celičnem signaliziranju. Njihovo prepletenost in medsebojne vplive lahko najbolje ponazorimo pri signalizaciji receptorja za epidermalni rastni factor (EGFR) in pri smrtnem receptorjeu [http://www.sgul.ac.uk/depts/immunology/~dash/apoptosis/tnfr.jpg (TNFR) ]. Pomembno vlogo imajo pa tudi pri odgovoru na poškodbe DNA (DDR) in pri mehanizmu zaznavanja kisika.

Pomembnost post-translacijskih modifikacij narašča, saj so bila sprva opisane le pri reguliranju encimske aktivnosti fosforilaz kinaz, protein kinaze A in proteinske degredacije, sedaj pa jih najdemo prisotne v skoraj vsakemu celičnemu procesu.

== Janja Juvančič: Uvoz proteinov v mitohondrij ==

Glede na endosimbiotsko hipotezo, mitohondriji izhajajo iz starodavne [http://en.wikipedia.org/wiki/Proteobacteria α‑proteobakterije] (gram-negativna bakterija) in tako kot Gram-negativne bakterije tudi mitohondriji vsebujejo dve membrani(zunanjo in notranjo) in dva vodna prostora(medmembranski prostor in matriks). [http://en.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial Mitohondriji] so ohranili kompleten genetski sistem v matriksu, vendar le 1% mitohondrijskih proteinov kodira mitohondrijski genom, ki sintetizira proteine v matriksu. Ostalih 99% proteinov pa kodirajo jedrski geni. Jedrno kodirani proteini se sintetizirajo kot prekurzorji na citosolnih ribosomih in se od tam uvažajo v različne organele v celici. Do leta 2003, sta bili znani le dve glavni poti za uvoz proteinov v notranjo membrano in matriks, nadaljnje raziskave so privedle do številnih novih uvoznih komponent in uvoznih poti v medmembranski prostor in zunanjo membrano, kjer potekajo življenjsko pomembni procesi.

Eden izmed novo odkritih uvoznih sistemov:
Mitohondrijski prekurzorji zaznavajo signale v dveh skupinah: prva skupina je širjenje N-konca prekurzorjev(15-50 aminokislin), presekvence(dodani del) se odstranijo z proteolitsko cepitvijo med uvozom v mitohondrij. Druga skupina, so prekurzorni proteini, ki niso sintetizirani z možnostjo razširitve, vendar zaznavajo notranje signale. Obe vrsti signalnih sekvenc prepoznajo receptorji, vezani na translokazo imenovano TOM-kompleks na zunanji mitohondrijski membrani in se prenesejo preko presekvenčne translokaze notranje mitohondrijske membrane-kompleksTIM23. Nato se bočno sprostijo v notranjo membrano in se v celoti uvozijo v matriks s pomočjo presekvenčne translokaze-povezane z motorjem(PAM).

[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Mitochondrial%20protein%20import-%20from%20proteomics%20to%20functional%20mechanisms Mitochondrial protein import: from
proteomics to functional mechanisms]

[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Mitochondrial%20protein%20import-%20from%20proteomics%20to%20functional%20mechanisms.pdf Mitochondrial protein import: from
proteomics to functional mechanisms]
[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Versatility%20of%20the%20mitochondrial%20protein%20import%20machinery.pdf VERSATILITY OF THE
MITOCHONDRIAL PROTEIN
IMPORT MACHINERY]

BIO2 Povzetki seminarjev

2010-12-03T16:45:00Z

Luka Bevc:

== Đorđe Dimitrijević: PLC regulacija: nastajajoči modeli molekularnih mehanizmov ==

[http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoinositide_phospholipase_C Fosfoinozitol specifične fosfolipaze C] so pogoste signalne komponente povezane z aktivacijo večina celičnih receptorjev.

Družine PLC so kompleksni, večdomenski proteini in skupaj pokrivajo širok spekter regulatornih interakcij, zajemajoč direktno vezavo na podenote G proteinov, majhne GTPaze iz Rho in Ras družin, receptorne in ne-receptorne tirozin- kinaze in lipidne komponente celičnih membran.

Nedavne strukturne določitve PLC komponent in njihovih kompleksov z regulatornimi proteini in direktne mehanistične študije, s prejšnjimi deli, so zagotovile temelje za predloge molekularnih mehanizmov, ki strogo regulirajo PLC aktivnost.

PLC encimi najdeni v evkariontih sestavljajo sorodno skupino proteinov, ki cepijo polarno skupino glavo fosfatidilinozitola 4,5 bisfostata
( PtdIns( 4,5)P2 )[1,2].

Najbolje dokumentirana posledica te reakcije in prvenstven celični signalni odziv je nastanek dveh sekundarnih obveščevalcev :

Inozitol 1,4,5-trifosfat ( Ins(1,4,5)P3), univerzalen kalcij-mobiliziran sekundaren obveščevalec,
in diacilglicerol( DAG), aktivator več tipov efektorskih proteinov vključno z izooblikami protein- kinaz C.

Ti sekundarni obveščevalci zagotovijo skupen vezni člen, od visoko specifičnih receptorjev za hormone, nevrotransmiterje, antigene, komponent zunajceličnega matriksa in rastnih faktorjev,do navzdol intracelularnih(znotrajceličnih) tarč.

S tem načinom prispevajo k regulaciji raznovrstnih bioloških funkcij kot so celično gibanje, fertilizacija in senzorna transdukcija.

Ena izmed pomembnih vlog različnih fosfoinozitidnih vrst je v usmerjanju proteina k posebnim sub-celičnim razdelkom za pomemben nadzor membranskega razvrščanja in celičnega gibanja.[3-5]

[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20870410 Povezava do originalnega članka]

== Aleksander Krajnc: Oligomerne oblike z G proteinom sklopljenih receptorjev (GPCR) ==
Oligomerizacija je poglavitna lastnost receptorjev na celični membrani, ki velja tudi za z G proteinom sklopljene receptorje (GPCR-je). GPCR-je so dolgo smatrali za monomerne enote. Kljub intenzivnim preučevanjem, razumevanje molekularnih funkcij in struktur še vedno ni čisto raziskano. Kot se je dokaz za združevanje receptorjev razvil iz eksperimentalnih celičnih linij v pomembne in vivo študije izoliranih kompleksov dimernega receptorja ter le-tega sklopljenega skupaj z G proteinom, je pričakovati, da bodo tudi strukturne osnove in funkcije oligomerizacije pri membranskem sporočanju kmalu pojasnjene. Kooperativna interakcija takšnih skupkov GPCR-jev pomembno vpliva na razširjanje signala skozi celično membrano in naprej do G proteinov. Obstoj oligomerizacije celičnih membranskih receptorjev je v celoti podkrepljena s termodinamskimi izračuni in izračuni za trajanje signala, da doseže različne kompartmente celice.

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://gecco.org.chemie.uni-frankfurt.de/researchImg/GPCR-model.jpg&imgrefurl=http://gecco.org.chemie.uni-frankfurt.de/research.html&usg=__fMYEK5wJDPMb82RccdcDil4aNIo=&h=405&w=300&sz=43&hl=sl&start=0&sig2=_e8lvi0fOktIZfT4Fy_0aw&zoom=1&tbnid=MN35y7n6ccUAKM:&tbnh=131&tbnw=97&ei=Ek6_TOn1EImLswb47oC6DQ&prev=/images%3Fq%3DGPCR%2Boligomerization%26um%3D1%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26biw%3D1600%26bih%3D709%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=681&vpy=357&dur=1189&hovh=261&hovw=193&tx=102&ty=242&oei=Ek6_TOn1EImLswb47oC6DQ&esq=1&page=1&ndsp=36&ved=1t:429,r:30,s:0 Model GPCR-ja obarvan po entropiji]

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0749/bst0350749f02.gif&imgrefurl=http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0749/bst0350749f02.htm&usg=__OVNba3MRtMXsl-YUqxIybgTFg0w=&h=391&w=350&sz=51&hl=sl&start=0&sig2=qZQxByKX9fF2e9DHas8doA&zoom=1&tbnid=HWRz_7RVlVxOkM:&tbnh=139&tbnw=124&ei=WUy_TLCaFIqPswac-piqDQ&prev=/images%3Fq%3Dgpcr%2Boligomerization%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1600%26bih%3D709%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=233&oei=WUy_TLCaFIqPswac-piqDQ&esq=1&page=1&ndsp=36&ved=1t:429,r:6,s:0&tx=68&ty=97 Predvidevana oligomerizacija mesta GPCR-jev razreda B]

== Vito Frančič: Proteini WD40: središča v omrežju celičnih biokemijskih interakcij ==
Domene WD40 so beta propelerji, ki so večinoma sestavljeni iz sedmih WD ponovitev. Te ponovitve so kratki strukturni motivi sestavljeni iz približno 40 aminokislin in se pogosto končajo z dipeptidom triptofan-asparaginska kislina (W-D). Proteini, ki vsebujejo domene WD40, so velika družina in jih najdemo v vseh evkariontih. Njihove pomembne lastnosti so, da nimajo sposobnosti katalize, da večinoma opravljajo vlogo platform, na katerih se sestavljajo proteinski kompleksi, in da so močno zastopani v dosedaj raziskanih evkariontskih proteomih. Sodelujejo v mnogih pomembnih procesih, ki so nujni za preživetje celice, recimo signalna transdukcija, delitev celice, spremembe citoskeleta, kemotaksa, procesiranje RNA, … Domene WD40 so sposobne interagirati z mnogo različnimi tipi molekul in so zelo prilagodljive. Vse te lastnosti domen WD40 so najbolje razvidne iz primerov proteinov, ki vsebujejo te domene. Kompleks PRC2 (njegovi najbolj raziskani podenoti sta EED in RbAp46/48) igra pomembno vlogo pri utišanju gena Polycomb; proteini Seh1, Nup85, Sec13 in Nup145 igrajo pomembno vlogo pri sestavljanju plašča jedrnih por; na protein DDB1 deluje V-protein virusa SV5 ter s tem prepreči imunski odziv; kompleks DDB1-DDB2 sobeluje v prepoznavanju in odpravljanju napak na DNA, ki so jo poškodovali UV žarki.
== Žan Caf-Feldin: Glikoliza: Zgolj bioenergetska vloga ali pot preživetja ==
V glavnih možganskih celicah nevronih in astrocitih poteka mnogo reakcij metabolizma. Raziskava se osredotoča na njihov odziv, ko v njih z NO zaustavimo mitohondrijsko dihanje, ki je eden od ključnih segmentov celičnega dihanja. Nevroni hitro po inhibiciji umrejo, medtem ko astrociti povečajo stopnjo glikolize in tako ohranijo mitohondrijski membranski potencial ter se izognejo apoptozi. Glavno vlogo pri povečanju glikolize igra encim 6-fosfofrukto-2-kinaze/fruktoze-2,6-bisfosfataze, izooblika 3 (PFKFB3), ki ga v nevronih primanjkuje saj se konstanto razgrajuje s pomočjo E3 ubikvintinske ligaze spodbujevalnega kompleksa anafaze/ciklosoma, (APC/C)– CDH1. PFKFB3 je odgovoren za produkcijo fruktoze-2,6-bisfosfata (F2,GP2), ki aktivira 6-fosfofrukto-1-kinazo (PFK1) in je neposredni glavni regulator glikolize. Za razliko od astrocitov, nevroni glukozo večinoma uporabljajo v fosfoglukonatni poti, ki regenerira reducirani glutation vendar ne proizvede zadostnega števila ATP, da bi lahko nadomestila količine dosežene brez inhibicije mitohondrijskega dihanja. Opazovanja so pokazala tudi, da bi lahko proteosomalni protein (APC/C)– CDH1 povezoval aktivacijo glikolize in celično razmnoževanje in reguliral proteine v ciklusu delitve celice.

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Protein_PFKFB3_PDB_2axn.png&imgrefurl=http://en.wikipedia.org/wiki/File:Protein_PFKFB3_PDB_2axn.png&usg=__f7qfEIBpPDqqBN3Ctpdg3iHqc1I=&h=813&w=829&sz=410&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=AgNK2e4TdSHS6M:&tbnh=137&tbnw=138&prev=/images%3Fq%3DPFKFB3%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1280%26bih%3D578%26tbs%3Disch:10%2C122&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=235&ei=qIbATOCFOoqQjAejk7SlCg&oei=pobATNLeNoi6jAfSi_z0CQ&esq=2&page=1&ndsp=21&ved=1t:429,r:17,s:0&tx=65&ty=28&biw=1280&bih=578 Protein PFKFB3 ]

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.3drepertoire.org/media/complexes/EM/APCCdhXenopus.jpg&imgrefurl=http://www.3drepertoire.org/em_structures.html&usg=__2gDaVJImVS6R_LAcSjS42SQqw9o=&h=412&w=397&sz=59&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=pOKTas9QYCeZ_M:&tbnh=121&tbnw=117&prev=/images%3Fq%3D%28APC/C%29%25E2%2580%2593%2BCDH1%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1280%26bih%3D578%26tbs%3Disch:10%2C228&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=177&ei=WofATOHnNNW6jAf4-Z33CQ&oei=WofATOHnNNW6jAf4-Z33CQ&esq=1&page=1&ndsp=21&ved=1t:429,r:13,s:0&tx=53&ty=50&biw=1280&bih=578 Protein (APC/C)]

== Brigita Razboršek: Adhezijski GPCR-ji - Odkrivanje pomena novih receptorjev ==

GPCR, receptorji, povezani z G proteini, znani tudi kot 7TM, sestavljajo največjo družino površinskih celičnih receptorjev, ki jih najdemo v mnogoceličarskih proteomih. Receptorji zaznajo specifičen ligand, prenesejo signal v celico in v njej sprožijo ustrezen znotrajceličen odziv. GPCR-je lahko glede na sekvenčno homologijo razdelimo v šest razredov. Adhezijski GPCR-ji predstavljajo drugi največji razred. V človeškem telesu jih najdemo kar 30.

Adhezijske GPCR definira:

- dolg N-terminalni konec z več funkcionalnimi domenami (najdemo ga na zunajcelični strani),

- zelo zapletena genomska struktura z več introni in izrezovalnimi mesti,

- 7TM regija, ki nima jasnih podobnosti s 7TM regijami drugih GPCR-jev,

- GPCR proteolitično mesto, ki povezuje velike zunajcelične regije s 7TM.

Adhezijskim GPCR-jem njihova raznolika struktura omogoča opravljanje več nalog, ki so odvisne od tkiva in vrste celic, kjer se nahajajo. Pomembno vlogo imajo v imunskem odzivu, pri tumorogenezi in v razvojni biologiji, znanstveniki pa odkrivajo vedno več funkcij, ki jih opravljajo ti edinstveni receptorji.

Viri:
1. Yona, S., Lin, H., Siu, W. O., Gordon, S., Stacey M.: Adhesion-GPCRs: emerging roles for novel receptors. Cell press, 2008,Vol.33,
No. 10, 491-500

2. Bjarnadóttir, T. K., Fredrikson, R., Schiçth, H. B.: The Adhesion GPCRs: A unique family of G protein-coupled receptors with important roles in
both central and peripheral tissues. Cellular and Molecular Life Sciences , 2007, Vol. 64, 2104-2119

== Tisa Primc: Apoptoza inducirana prek smrtnih receptorjev ==
Apoptoza ali programirana celična smrt je naraven in nujno potreben proces, ki poteka v vseh večceličnih organizmih. V procesu smrti se iz organizma odstranjujejo nepotrebne in potencialno škodljive celice. Glavno vlogo pri tem odigrajo encimi kaspaze, ki so pred sproženjem procesa v celici prisotni v obliki cimogenov prokaspaz. Aktivacijo lahko sprožijo znotraj- ali izvencelični signali. Za slednje poskrbijo T limfociti, ki prepoznajo poškodovane in z virusi okužene celice. V ta namen imajo na svojem površju t.i. smrt-inducirajoče ligande, ki se vežejo na smrtne receptorje na membranah nevarnih celic. Ta povezava povzroči na intracelularnih domenah receptorjev določene konformacijske spremembe, ki omogočijo vezavo različnih adapterskih molekul, na katere se nato vežejo iniciatorske prokaspaze. Kompleksu, ki pri tem nastane pravimo DISC (Death Inducing Signalling Complex). Občutljivost celice na apoptotske signale je v veliki meri odvisna od razmerja med pro- in anti-apoptotskimi proteini iz Bcl-2 družine. Pomembno vlogo pri procesu pa odigrajo tudi mitohondriji. Med procesom pride do naluknjanja njihove zunanje membrane, pri čemer se v citosol sprostijo številni pro-apoptotski proteini, med katerimi ima glavno vlogo citokrom C. Sproščeni proteini še dodatno ojačajo signalno pot. Kaskada biokemičnih reakcij privede do morfoloških sprememb: zaradi razbitja citoskeleta se celica skrči, na površini se pojavijo mehurčkasti izrastki, jedro in mitohondriji se razgradijo, DNA pa se razreže na krajše fragmente. V končni fazi apoptoze celica razpade na apoptotska telesca, ki jih nato fagocitirajo sosednje celice in celice požiralke.

== Nataša Simonič: Botulin in tetanus nevrotoksin: struktura, delovanje in terapevtska uporaba ==
Botulin (BoNT)[http://www.ebi.ac.uk/biomodels/ModelMonth/August2010/fig1.png] je eden najbolj smrtonosnih naravnih strupov. BoNT (150kDa), ki ga proizvajajo anaerobne bakterije ''Clostridium botulinum'' [http://www.millennium-ark.net/NEWS/08_Health/08_Health_pics/081201.clostridium.jpg], je zgrajen iz dveh polipeptidnih verig, lahke in težke, ki sta med seboj povezani z disulfidnim mostom. Je nevrotoksin, zavira sproščanje acetilholina v živčnomišičnih stikih in povzroči botulizem oz. mišično ohromelost. Sposobnost botulina za prekinjanje živčnega prenosa so v preteklosti izkoriščali v različne namene, npr. za zdravljenje očesnih obolenj. Danes je njegova uporaba močno razširjena, najdemo ga v botoksu, kot tudi pri zdravljenju aksilarne hiperhidroze (prekomerno potenje pod pazduhami).

Tetanus nevrotoksin (TeNT)[http://www.rcsb.org/pdb/images/1fv3_bio_r_500.jpg?bioNum=2] proizvajajo anaerobne bakterije ''Clostridium tetani'' [http://www.humanillnesses.com/original/images/hdc_0001_0003_0_img0264.jpg]. Po zgradbi je podoben BonT, prav tako tudi po funkciji, tudi TeNT je nevrotoksin, ki inhibira sproščanje acetilholina. To privede do tetanusa, za katerega so značilni močni mišični krči.

Oba toksina uvrščamo med klostridijske toksine (CNT), saj spadata v isti rod. Mehanizem delovanja obeh nevrotoksinov je podoben, le da BoNT deluje na motornevrone, medtem ko TeNT na različne tipe nevronov.

Avtorji članka [http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/botulin.pdf] so razpravljali o strukturi, mehanizmu delovanja in terapevstki uporabi teh dveh toksinov v medicini in farmaciji. Raziskovanja strukture in mehanizma delovanja BoNT in TeNT so razkrila njune odlike. Uporabili bi jih lahko za izdelavo boljših cepiv ter novih zdravil (npr. nebolezenski klostridiji v vlogi "dostavljalca" protirakavih snovi v tumorske celice).

Za lažjo predstavo kako delujeta BoNT in TeNT si lahko ogledate kratek filmček [http://www.youtube.com/watch?v=ufQSPrLhJFw&feature=related].

== Laura Ogrin: Kooperativni in nekooperativni ionski kanali CNG ==
CNG kanali so ionski prenašalni kanali, katerih delovanje je regulirano z molekulami cNMP. Njihove funkcije v celicah so zelo različne. Običajni CNG so po zgradbi heterotetrameri. Vsaka podenota ima posebno CNBD strukturo, na kateri je vezavno mesto za cNMP. Za odprtje takega kanala je potrebnih več molekul liganda. Mehanizem je kooperativen in poteka prek alosteričnih konformacij.
V raziskavi[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/cyclic%20nucleotide%20gated%20channels.pdf] so natančneje preučili zgradbo in delovanje ionskega CNG kanala iz bakterije ''Mesorhizobium loti'' (mlCNG) in ionskega kanala iz celic morskega ježka (CNGK). Kanali mlCNG so homotetrameri. Štiri enake podenote so po zgradbi podobne podenotam klasičnih CNG kanalov. CNGK kanali pa so psevdotetrameri, kar pomeni, da gre za eno daljšo polipeptidno verigo, ki pa je na videz organizirana v štiri različne podenote. Tudi te podenote imajo veliko podobnosti s tistimi v klasičnih CNG kanalih. Kljub podobnostim pa se mlCNG in CNGK razlikujejo od klasičnih CNG kanalov in sicer je bistvena razlika v tem, da mlCNG in CNGK ne delujejo kooperativno, za odprtje kanala pa je potrebna samo ena molekula liganda (cNMP). Do te razlike je najverjetneje prišlo zaradi prilagajanja mehanizmov razmeram v okolju. Tako najdemo v okolju z nizko koncentracijo cNMP-ja pretežno kanale katerih delovanje je odvisno od ene molekule, medtem ko so v okolju z visoko koncentracijo liganda v prednosti kanali s kooperativnim mehanizmom.
S preučevanjem strukture so v raziskavi pojasnili tudi vzroke za selektivnost kanalov za določen ligand. Tako so mlCNG cAMP selektivni, medtem ko CNGK vežejo molekulo cGMP.

== Žan Železnik: Biokemijska in strukturna osnova za trans-v-cis izomerizacijo retinoidov v kemiji vida ==
Pri pretvorbi svetlobnih dražljajev v elektrokemijski signal se 11-cis-retinal pretvarja v all-trans-retinal. Da je ta proces nemoten, se mora all-trans-retinal nenehno regenerirati nazaj v 11-cis obliko. To poteka v vizualnem ciklu, v fotoreceptorskih celicah ter v celicah retinalskega pigmentnega epitela. All-trans-retinal se najprej transportira v celice epitela, in se tam z encimom LRAT esterificira. All-trans-retinil estri so substrat za RPE65, ki katalizira endotermno izomerizacijo all-trans-retinoidov v 11-cis obliko. Produkt, 11-cis-retinol je v večih stopnjah s pomočjo RDHjev oksidiran do zadnjega metaboličnega koraka retinoidnega cikla - 11-cis-retinala. 11-cis-retinal se nato transportira nazaj v fotoreceptorske celice, kar zaključi cikel. Toda čeprav so koraki te metabolične poti znani, pa mehanizmi nekaterih reakcij še vedno niso raziskani.

== Špela Podjed: Strukturne lastnosti RNA-stikal, ki vežejo metabolite ==
RNA-stikala so elementi neprevedenega dela mRNA, ki so sposobni vezave majhnih metabolitov. Do sedaj so jih odkrili že več kot dvajset, še vedno pa niso razkrili vseh lastnosti njihovih struktur. Najprej so jih odkrili in vitro. Ugotovili so, da naravni in umetni aptameri (del RNA, ki veže metabolit) uporabljajo skupne načine za vezavo liganda. Oboji uporabljajo parjenje baz, zlaganje aromatov in stabilizacijo z kovinskimi ioni. Naravni aptameri so večji in ligand s parjenjem baz in terciarnimi interakcijami med oddaljenimi deli vijačnice objamejo z vseh koncev. To zagotavlja veliko afiniteto RNA-stikala do liganda. Naravni aptameri so veliko bolj selektivni in specifični do liganda od njihovih umetnih modelov. Slednji so strukturno namreč preprostejši, vsebujejo manj nukleotidov in tako ne morejo dobro skriti metabolita v notranjost strukture. Poleg tega so odkrili tudi RNA-stikalo, ki je hkrati tudi ribocim, to je glmS [http://www.rcsb.org/pdb/explore/jmol.do?structureId=3L3C&bionumber=1], ki se avtokatalitično cepi ob vezavi metabolita glukozamin-6-fosfata. RNA-stikala so izredno pomembna, saj so zaradi njihove narave zelo primerna za manipulacijo izražanja genov in zaznavanje majhnih metabolitov. V človeku jih do sedaj še niso odkrili, zato so nadvse primerna za razvoj zdravil proti bakterijam.

== Nejc Perme: Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah ==
Glukoza je zelo pomemben vir ogljika in energije za evkariontske celice. Zato so razvile kompleksne mehanizme za natančno zaznavanje sprememb v koncentraciji. V raziskavah, ki so potekale v kvasovkah, so odkrili tri mehanizme za zaznavanje glukoze:

1) Kot zaznavna molekula deluje sama heksokinaza 2. Izkazalo se je, da se heksokinaza 2 lahko nahaja tudi v jedru, kjer neposredno interagira s transkripcijskimi faktorji (npr. Mig1), ki kontrolirajo ekspresijo genov. Da se heksokinaza pomakne v jedro pa mora prej prejeti signal od glukoze.

2) Zaznavni molekuli sta dva proteina v membrani (Rgt2 in Snf3), ki sta homologna transportnim proteinom glukoze. Med seboj se razlikujeta v tem, da se Snf3 odzove na majhne koncentracije glukoze, Rgt2 pa na velike. Odzoveta se na enak način kot heksokinaza z represijo in ekspresijo nekaterih genov (pri tem ne vstopata v jedro)

3) Glukoza se zaznava z GPCR sistemom. Alfa-podenota se odcepi in aktivira adenilat ciklazo. Da postane adenilat ciklaza aktivna je potrebna še glukoza-6-fosfat.

Kako te mehanizmi zaznajo glukozo še ni znano, dokazano pa je, da imajo molekule pomembne vloge pri signalizaciji saj brez njih ne pride do celičnega odziva. Raziskovanje mehanizmov zaznavanja je šele v začetnih fazah, zato lahko pričakujemo, da bodo nadaljnje raziskave uspele razložiti kako naše celice zaznajo glukozo.

== Urška Žbogar: Multifunkcionalnost glikolitičnih encimov ==
Glikoliza je biokemijska pot, ki se je razvila pod anaerobnimi pogoji in v kateri se 1 molekula glukoze pretvori v 2 molekuli piruvata. Ta pot je regulirana s številnimi encimi, za katere so novejše študije pokazale, da so bolj zapleteni, multi-funkcijski proteini, ne pa zgolj enostavne komponente glikolitične poti. Nekateri encimi opravljajo dodatne funkcije, in sicer v
regulaciji transkripcije: heksokinaza (HK)-2, laktat dehidrogenaza A (LDH-A), gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza (GAPD) in enolaza (ENO)-1;
regulaciji apoptoze: glukokinaza, HK in GAPD;
stimulaciji celične motilitete: glukoza-6-fosfat izomeraza

Glikoliza je glavni vir proizvodnje energije v pogojih, ko primanjkuje kisika zato je izražanje genov, ki kodirajo glikolitične encime pomembno za prilagoditev na hipoksijo (pomanjkanje kisika). Odziv na hipoksijo je posredovan s transkripcijskim faktorjem HIF-1, ki veže cis-regulatorne elemente za aktivacijo genov za odziv na hipoksijo, vključno s tistimi, ki kodirajo glikolitične encime. Rakave celice pa opravljajo glikolizo s povišano produkcijo laktata kljub prisotnosti zadostne količine kisika. Odvisnost rakavih celic od glikolize se kaže v spremenjenih tumornih mitohondrijih, ki niso sposobni vzdrževati normalnega oksidativnega metabolizma.

V primeru heksokinaze je glikolizna pot povezana z mitohondrijsko oksidativno fosforilacijo
in apoptozo (lokalizacija v mitohondriju). Multifunkcionalnost teh encimov dokazuje tudi lokalizacija glikolitičnih encimov v jedru, kjer sodelujejo kot komponente transkripcijskega koaktivatorja (LDH-A in GAPD) ali represorja (ENO1), medtem ko sama glikoliza poteka izključno v citoplazmi.

== Urban Bezeljak: Na novo odkrite skrivnosti aktomiozinskega delovnega takta ==
Raziskave na primeru biokemijskega aktomiozinskega motorja[http://www.banyantree.org/jsale/actinmyosin/images/actin.gif] so postregle z nekaterimi dognanji, ki so in še bodo pomagali razumeti ostale fiziološke procese od celičnega premikanja do celičnega signaliziranja. Tako kot pri avtomobilskem motorju z notranjim izgorevanjem lahko tudi pri motornem proteinu miozinu definiramo „delovni takt“, korak kjer pride do nastanka mehanske moči. Delovni takt aktomiozina je ključni trenutek v miozinskem ATPaznem ciklu, v katerem služi hidroliza ATP kot vir energije in konformacijskih sprememb, ki povzročijo premik mišičnih filamentov.

[http://en.wikipedia.org/wiki/Myosin Molekula miozina] je sestavljena iz glave (motorne domene), vratu (vzvoda) in dolgega repa, ki se prepleta ter tvori debel mišični filament. Na motorni domeni najdemo aktinske vezavne regije, nukleotidno vezavno mesto ter elemente, ki posredujejo spremembe v nukleotidnem žepu do vzvoda oz. do vezavnih mest za aktin. Ko je na miozinsko glavo vezana molekula ATP, sta aktin in miozin razdružena, ko pa pride do hidrolize, se zaradi nastalih konformacijskih sprememb glava lahko veže na aktin, vzvodna ročica miozina pa v koraku delovnega takta zamahne in premakne filamenta. Sprostitev produktov hidrolize in ponovna vezava ATP označujeta začetek novega mehanokemičnega cikla. Odločilen pomen pri izvedbi učinkovitega miozinskega zamaha igra t.i. aktnska aktivacija, ki onemogoči nastanek jalovega zamaha, pri katerem aktin in miozin nista povezana. Mehanizem preusmeritve reakcijskega pretoka na učinkovito izvedbo biološke funkcije imenujemo kinetična izbira reakcijske poti. Zanjo je značilno, da sistem ubere termodinamsko manj ugodno, a hitrejšo reakcijsko pot, saj je ugodnejša (v našem primeru jalov zamah) kinetično ovirana.

== Margareta Žlajpah: Regulacija HIF-1 proteina ==
"Hypoxia-inducible factors" ali drugače HIF proteini so skupina heterodimernih transkripcijskih faktorjev, ki se odzovejo na pomankanje kisika na celični ravni. Izmed vseh je HIF-1 protein najpomembnejši, saj je HIF-1 proteini tisi, ki je odgovoren za aktivacijo genov, ki kontrolirajo metabolne poti v takem okolju. Odgovor na "hypoxio" vključuje preklop iz aerobnega na anaerobni metabolizem in izražanje proteinov, ki regulirajo celično preživetje ali njeno smrt - apoptozo.

Pomankanje kisika v celici je značilno tako za popolnoma zdrave bolnike (posledica višinskih treningov ali visokih alpinističnih vzponov) kot tudi za tiste, ki so zboleli za rakom. Ena izmed redkih autosomnih bolezni raka je tudi von Hippel Lindau bolezen. V kombinaciji z HIF-1α proteinom, naj bi se VHL gen dekativiral in s tem dovolil rast dobro ožiljenih tumorjev v ledvicah, očesni mrežnici in centralnem živčnem sistemu.

Sam VHL protein (pVHL) pa ima tudi pomembno vlogo pri razgradnji HIF proteinov. Do sedaj je znanih nekaj različnih pVHL odvisnih mehanizmov po katerih se HIF protein razgradi, odkrili pa so tudi pVHL neodvisne mehanizme razgradnje. Po drugi strani pa je translacija še dokaj neodkrito področje biokemije, na katerem se iz dneva v dan pojavljajo nove ideje vendar natančnega mehanizma sinteze HIF proteina še ne poznamo.

Cilj znanstvenikov je dodobra spoznati regulacijo tako sinteze kot tudi razgradnje HIF-1 proteina, saj bi z novimi dognanji na tem področju bili korak bližje izdelavi zdravil proti raku, ter razumevanju odziva telesa na pomankanje kisika.

== Nives Naraglav: Protein kinaze: evolucija dinamično reguliranih proteinov ==
Protein kinaze (PK) so v celicah zelo raznoliki in pogosti encimi, ki z odcepom fosfata iz molekule ATP, fosforilirajo ostale proteine.

Čeprav so si PK v neaktivne stanju med seboj zelo različne, pa obstajajo elementi, ki se pogosteje ponavljajo v aktivnih oblikah več evkariontskih protein kinaz. Takšni elementi so katalitična zanka, aktivacijski segment, GHI domena in F heliks. Da je encim aktiven, morajo biti ti elementi v medsebojni legi, ki omogoča tvorjenje regulatornega in katalitičnega hidrofobnega področja, ki nastaneta z interakcijami med seboj oddaljenih aminokislinskih ostankov.

Med preučevanjem evkariontskih PK in njihovih skupnih predhodnikov so znanstveniki ugotovili, da so prvi tekom evolucije razvili dinamičen način regulacije, ki je vezana na GHI domeno in aktivacijski segment, ki pa jih predhodniki nimajo. V dani raziskavi je podrobneje raziskano aktivno povezovanje elementov prek konformacijskih sprememb ter pomen različnih struktur pri aktivaciji in regulaciji evkariontskih PK.

Razumevanje načina povezovanja katalitičnega ogrodja, ki sestoji iz F heliksa in hidrofobnih področij, s preostali elementi katalitične podenote, je izhodišče za raziskovanje nepravilnosti, drugačnosti v delovanju kinaz.

== Maruša Bratuš: Mitohondriji kot jih ne poznamo ==

Vsi poznamo mitohondrije, ki s pomočjo kisika in piruvat dehidrogenaze oksidativno dekarboksilirajo piruvat do acetil-koencima A, ki je potem v reakcijah Krebsovega cikla dokončno oksidiran do ogljikovega dioksida, pri čemer nastaja energija v obliki ATP, FADH2 in NADH. Večina energije pa potem pride iz oksidativne fosforilacije, ko so elektroni iz NADH preko verige prenosa elektronov prenešeni do kisika, prenos protonov, ki pri tem tudi poteka, pa poganja ATP sintazo. Poznamo pa tudi veliko organizmov, ki preživijo v okolju z zelo malo ali celo brez kisika. Kako preživijo? Njihovi mitohondriji kot končni akceptor elektronov ne potrebujejo kisika, saj uporabijo druge molekule, ki so na voljo, na primer nitrate iz okolja ali endogeno proizveden fumarat. Produkt njihovega dihanja zato ni voda, temveč nitriti ali sukcinat. Pri tem je pri eukariontih pomemben encim fumarat reduktaza, ki je strukturno soroden aerobnemu encimu sukcinat dehidrogenaza, funkcijo pa ima tako kot fumarat reduktazni kompleksi v prokariontih. Posebna vrsta mitohondrijev pa lahko kot donorje elektronov v sintezi ATP uporablja tudi anorganske sulfide. Za razlago raznolikosti mitohondrijev obstajata dve teoriji. Obe pa vključujeta možnost evolucijskih modifikacij podedovanih ali pridobljenih genov, ki naj bi izvirali neposredno iz genoma prednikov mitohondrijev, ki je bil najverjetneje individualna anaerobna eubakterija.

== Sabina Kolar: Povezava med signalom inzulina in glukoznim prenašalcem ==

Inzulin je majhen hormon, katerega glavna funkcija je regulacija metabolizma ogljikovih hidratov in maščob v telesu. Izloča se iz ß-celic pankreasa kot odgovor na povišano koncentracijo glukoze v krvi. Preko krvnega obtoka se prenese do tarčnih celic mišičnega in maščobnega tkiva, kjer se usede na specifičen tirozin-kinazni receptor INS-R. Preko zapletene kaskade spodbudi celico k absorbciji glukoze, s čimer je ohranjena normalna koncentracija glukoze v krvi tudi po zaužitem obroku.

IRS je inzulin receptor substrat, ki po fosforilaciji z INS-R aktivira PPIn 3-kinazo, ta pa pretvori membranski fofatidilinositolbisfosfat ali PtdIns(4,5)P2 v trisfosforiliran PtdIns(3,4,5)P3. Nastali produkt je nujno potreben za aktivacijo kinaze PDK1, ki pa fosforilira še eno (serin/treonin) kinazo Akt. [http://www.shrani.si/f/3d/Xx/3JJwNshp/vpliv-inzulina-na-transp.jpg slika]

Končni cilj te inzulin-stimulirane kaskade je transport glukoznega prenašalca iz citoplazme na plazmalemo. Glukozni transporter ali GLUT4 se prvotno nahaja v membrani intracelularnega kompartmenta, ob stimulaciji z inzulinom pa se le-ta prenese na plazmalemo in se z njo združi. GLUT je tako transportiran na zunanjo stran membrane, kjer lahko opravlja svojo funkcijo.

Kljub dolgoletnim raziskovanjem te kaskade, pa je še vedno odprto vprašanje, kako in preko katerih molekul pa signal prepotuje od Akt do tega GLUT4 vsebovanega vezikla, oziroma kateri je tisti substrat Akt-a, ki vpliva na GLUT4 translokacijo do plazmaleme. Do sedaj so znanstveniki identificirali tri potencialne kandidate: AS160, PIKfyve in synip.

== Elmina Handanović: Biokemijski pristop k staranju ==

Ljudje si že od nekdaj želijo, da bi preprečili posledice staranja ter podaljšali svojo življenjsko dobo. Odkrili so že več snovi, ki staranje upočasnjujejo in varujejo pred boleznimi, ki jih prinaša samo staranje in številni drugi dejavniki. Mnogo teh snovi ima značilno lastnost- antioksidativno sposobnost. Antioksidant je molekula, ki zavira ali pa celo prepreči oksidacijo drugih molekul. Pri dihanju in tvorbi energijsko bogatih molekul, nastanejo prosti radikali (npr. superoksidni ioni, ki spadajo med reaktivne kisikove zvrsti), ki pa so naši sovražniki. Radikal ima en nesparjen elektron in hitro reagira s številnimi biološkimi molekulami v celicah. V telesu radikali sprožijo radikalske reakcije, katere lahko poškodujejo naše celice. Naloga antioksidanta je prekinitev teh reakcij ter vezava na proste radikale, kar omogoča da se radikali nevtralizirajo. Radikali lahko poškodujejo tudi DNK in s tem povzročijo mutacije, ki privedejo do rakavih obolenj. Presežek radikalov pospešuje staranje in uničuje celice. Prooksidanti v nasprotju z oksidanti pospešujejo staranje človeškega organizma. Oksidacija biopolimerov z reaktivnimi kisikovimi vrstami (ROS) igra vodilno vlogo pri osiromašenju vitalnih funkcij celic. Stopnja oksidacije DNA, proteinov in lipidov se povečuje s staranjem. To je lahko posledica povečanja reaktivnih kisikovih zvrsti ali njihovega dolgotrajnega delovanje na celico, kaže pa se tudi v zmanjšanju količine antioksidantov, ki se s starostjo zmanjšuje.

== Zala Rot: Homologi mitohondrijskega razklopnega proteina UCP1 ==
Mitohondrijski razklopni proteini (uncoupling proteins ali krajše UCP-ji) so integralni proteini, ki se nahajajo na notranji mitohondrijski membrani celic rjavega maščobnega tkiva (adipocitih). Njihova naloga je uravnavanje toka protonov. Že dalj časa poznajo UCP1, pred kratkim pa so odkrili dva njegova homologa, UCP2 ter UCP3. Slednja prav tako regulirata tok protonov, menijo pa, da nadzorujeta tudi nastajanje superoksida in ostalih reaktivnih kisikovih spojin. Nedavne raziskave so pokazale, da imajo UCP-ji pomembno vlogo pri patogenezi diabetesa tipa 2 in termoregulaciji, saj protonov ne porabljajo za nastanek ATP molekule, ampak delujejo nesklopljeno z ATP sintazo, kar pa povzroča sproščanje toplote. Signal za termoregulacijo dobijo prek hormonov, ki jih izloči hipotalamus. UCP proteini so strukturno transmembranski kanalčki, zgrajeni iz šestih α heliksov, ki prebadajo notranjo membrano mitohondrija. Heliksi so v membrani razporejeni antriparalelno, kar pa povzroči, da se vijačnice povezujejo s hidrofilnimi zavoji,ki so topne v matriksu. Imajo obliko dimera, saj po trije heliksi skupaj tvorijo po eno podenoto. Notranjost kanalčka je hidrofilna, zavoji pa tvorijo nekakšno vezavno mesto, ki selektivno prepušča molekule skozi kanalček. Prevelika ekspresija UCP2 povzroči zaviranje sekrecije inzulina, kar pa povzroča tveganje za nastanek diabetesa tipa 2, zato lahko nadaljnje raziskave privedejo do novih možnosti zdravljenja.

== Kaja Rupar: Sirtuini - reguliranje mitohondrija ==

Sirtuini so od NAD+ odvisni proteini. Sesalci vsebujejo sedem različnih sirtuinov (SIRT 1-7), med katerimi se trije nahajajo v mitohondriju (SIRT 3-5). Ti trije sirtuini regulirajo metabolizem, signaliziranje in apoptozo.

SIRT3 s tem, ko deacetilira dolgo verigo acil-CoA dehidrogenaze, aktivira jetrni lipidni katabolizem. Zato so tiste miši v času posta, katerim so znanstveniki pri eksperimentu odvzeli SIRT3, posledično zmanjšale oksidacijo maščobnih kislin in tudi količina sintetiziranega ATPja se je zmanjšala. Prav tako se je mišim v času posta, katerim je bila odvzeta acetil-CoA sintetaza2 (AceCS2), v skeletnih mišicah zmanjšala produkcija ATPja za 50%. To pa zato, ker je AceCS2 substrat proteina SIRT3.

Mitohondrijski sirtuini igrajo pomembno vlogo tudi pri prenosu elektronov, ki so proizvod razpada glukoze, aminokislin in maščobnih kislin. Znanstveniki so ugotovili, da sirtuini modificirajo ATP sintazo in štiri komplekse proteinov vključenih v verigo prenosa elektronov z deacetilacijo.
Pri citratnem ciklu sta pomembna predvsem proteina SIRT3 in SIRT4. SIRT3 na citratni cikel vpliva neposredno preko deacetilacije in aktivacije AceCS2 ter glutamat dehidrogenaze (GDH), SIRT4 pa inhibira delovanje GDH.

Znanstveniki so tudi ugotovili, da SIRT5 aktivira cikel uree tako, da deacetilira in aktivira CPS1; to je ligaza, potrebna za odstranjevanje amonijaka, ki nastane pri katabolizmu aminokislin.

Pri nadzoru apoptoze pa si raziskave nasprotujejo. Znanstveniki so namreč odkrili pro in anti-apoptotsko vlogo SIRT3.

== Filip Kolenc: Post-translacijske modifikacije v signalni integraciji ==

Post-translacijske modifikacije (PTM) lahko spremenijo lasnosti proteina, z dodatkom kemične skupine ali nekim drugim proteinom na enega ali več njegovih aminokislinskin ostankov.

PTM so visoko dinamične, v večji meri reverzibilne, časovno ločene in se lahko pojavijo ena za drugo na nekem ostanku v proteinu.
Za kontrolo in sledenje sprememb v celici obstajajo modularne proteinske domene, ki lahko specifično prepoznajo te modifikacije. Za primer si lahko vzamemo protein Grb2, ki vsebuje SH2 domeno, ki lahko veže fosforilirane tirozinske ostanke nekega drugega proteina.

Nekateri primeri PTM so: fosforilacija, ubikvitinacija, acetilacija, hidroksilacija ter metilacija.
Primer ubikvitiniranja:[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7f/Ubiquitylation.png].
Te modifikacije igrajo pomembno vlogo pri celičnem signaliziranju. Njihovo prepletenost in medsebojne vplive lahko najbolje ponazorimo pri signalizaciji receptorja za epidermalni rastni factor (EGFR) in pri smrtnem receptorjeu [http://www.sgul.ac.uk/depts/immunology/~dash/apoptosis/tnfr.jpg (TNFR) ]. Pomembno vlogo imajo pa tudi pri odgovoru na poškodbe DNA (DDR) in pri mehanizmu zaznavanja kisika.

Pomembnost post-translacijskih modifikacij narašča, saj so bila sprva opisane le pri reguliranju encimske aktivnosti fosforilaz kinaz, protein kinaze A in proteinske degredacije, sedaj pa jih najdemo prisotne v skoraj vsakemu celičnemu procesu.

== Janja Juvančič: Uvoz proteinov v mitohondrij ==

Glede na endosimbiotsko hipotezo, mitohondriji izhajajo iz starodavne [http://en.wikipedia.org/wiki/Proteobacteria α‑proteobakterije] (gram-negativna bakterija) in tako kot Gram-negativne bakterije tudi mitohondriji vsebujejo dve membrani(zunanjo in notranjo) in dva vodna prostora(medmembranski prostor in matriks). [http://en.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial Mitohondriji] so ohranili kompleten genetski sistem v matriksu, vendar le 1% mitohondrijskih proteinov kodira mitohondrijski genom, ki sintetizira proteine v matriksu. Ostalih 99% proteinov pa kodirajo jedrski geni. Jedrno kodirani proteini se sintetizirajo kot prekurzorji na citosolnih ribosomih in se od tam uvažajo v različne organele v celici. Do leta 2003, sta bili znani le dve glavni poti za uvoz proteinov v notranjo membrano in matriks, nadaljnje raziskave so privedle do številnih novih uvoznih komponent in uvoznih poti v medmembranski prostor in zunanjo membrano, kjer potekajo življenjsko pomembni procesi.

Eden izmed novo odkritih uvoznih sistemov:
Mitohondrijski prekurzorji zaznavajo signale v dveh skupinah: prva skupina je širjenje N-konca prekurzorjev(15-50 aminokislin), presekvence(dodani del) se odstranijo z proteolitsko cepitvijo med uvozom v mitohondrij. Druga skupina, so prekurzorni proteini, ki niso sintetizirani z možnostjo razširitve, vendar zaznavajo notranje signale. Obe vrsti signalnih sekvenc prepoznajo receptorji, vezani na translokazo imenovano TOM-kompleks na zunanji mitohondrijski membrani in se prenesejo preko presekvenčne translokaze notranje mitohondrijske membrane-kompleksTIM23. Nato se bočno sprostijo v notranjo membrano in se v celoti uvozijo v matriks s pomočjo presekvenčne translokaze-povezane z motorjem(PAM).

[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Mitochondrial%20protein%20import-%20from%20proteomics%20to%20functional%20mechanisms.pdf Mitochondrial protein import: from
proteomics to functional mechanisms]

[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Mitochondrial%20protein%20import-%20from%20proteomics%20to%20functional%20mechanisms.pdf Mitochondrial protein import: from
proteomics to functional mechanisms]
[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Versatility%20of%20the%20mitochondrial%20protein%20import%20machinery.pdf VERSATILITY OF THE
MITOCHONDRIAL PROTEIN
IMPORT MACHINERY]

BIO2 Povzetki seminarjev

2010-12-03T16:43:13Z

Luka Bevc:

== Đorđe Dimitrijević: PLC regulacija: nastajajoči modeli molekularnih mehanizmov ==

[http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoinositide_phospholipase_C Fosfoinozitol specifične fosfolipaze C] so pogoste signalne komponente povezane z aktivacijo večina celičnih receptorjev.

Družine PLC so kompleksni, večdomenski proteini in skupaj pokrivajo širok spekter regulatornih interakcij, zajemajoč direktno vezavo na podenote G proteinov, majhne GTPaze iz Rho in Ras družin, receptorne in ne-receptorne tirozin- kinaze in lipidne komponente celičnih membran.

Nedavne strukturne določitve PLC komponent in njihovih kompleksov z regulatornimi proteini in direktne mehanistične študije, s prejšnjimi deli, so zagotovile temelje za predloge molekularnih mehanizmov, ki strogo regulirajo PLC aktivnost.

PLC encimi najdeni v evkariontih sestavljajo sorodno skupino proteinov, ki cepijo polarno skupino glavo fosfatidilinozitola 4,5 bisfostata
( PtdIns( 4,5)P2 )[1,2].

Najbolje dokumentirana posledica te reakcije in prvenstven celični signalni odziv je nastanek dveh sekundarnih obveščevalcev :

Inozitol 1,4,5-trifosfat ( Ins(1,4,5)P3), univerzalen kalcij-mobiliziran sekundaren obveščevalec,
in diacilglicerol( DAG), aktivator več tipov efektorskih proteinov vključno z izooblikami protein- kinaz C.

Ti sekundarni obveščevalci zagotovijo skupen vezni člen, od visoko specifičnih receptorjev za hormone, nevrotransmiterje, antigene, komponent zunajceličnega matriksa in rastnih faktorjev,do navzdol intracelularnih(znotrajceličnih) tarč.

S tem načinom prispevajo k regulaciji raznovrstnih bioloških funkcij kot so celično gibanje, fertilizacija in senzorna transdukcija.

Ena izmed pomembnih vlog različnih fosfoinozitidnih vrst je v usmerjanju proteina k posebnim sub-celičnim razdelkom za pomemben nadzor membranskega razvrščanja in celičnega gibanja.[3-5]

[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20870410 Povezava do originalnega članka]

== Aleksander Krajnc: Oligomerne oblike z G proteinom sklopljenih receptorjev (GPCR) ==
Oligomerizacija je poglavitna lastnost receptorjev na celični membrani, ki velja tudi za z G proteinom sklopljene receptorje (GPCR-je). GPCR-je so dolgo smatrali za monomerne enote. Kljub intenzivnim preučevanjem, razumevanje molekularnih funkcij in struktur še vedno ni čisto raziskano. Kot se je dokaz za združevanje receptorjev razvil iz eksperimentalnih celičnih linij v pomembne in vivo študije izoliranih kompleksov dimernega receptorja ter le-tega sklopljenega skupaj z G proteinom, je pričakovati, da bodo tudi strukturne osnove in funkcije oligomerizacije pri membranskem sporočanju kmalu pojasnjene. Kooperativna interakcija takšnih skupkov GPCR-jev pomembno vpliva na razširjanje signala skozi celično membrano in naprej do G proteinov. Obstoj oligomerizacije celičnih membranskih receptorjev je v celoti podkrepljena s termodinamskimi izračuni in izračuni za trajanje signala, da doseže različne kompartmente celice.

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://gecco.org.chemie.uni-frankfurt.de/researchImg/GPCR-model.jpg&imgrefurl=http://gecco.org.chemie.uni-frankfurt.de/research.html&usg=__fMYEK5wJDPMb82RccdcDil4aNIo=&h=405&w=300&sz=43&hl=sl&start=0&sig2=_e8lvi0fOktIZfT4Fy_0aw&zoom=1&tbnid=MN35y7n6ccUAKM:&tbnh=131&tbnw=97&ei=Ek6_TOn1EImLswb47oC6DQ&prev=/images%3Fq%3DGPCR%2Boligomerization%26um%3D1%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26biw%3D1600%26bih%3D709%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=681&vpy=357&dur=1189&hovh=261&hovw=193&tx=102&ty=242&oei=Ek6_TOn1EImLswb47oC6DQ&esq=1&page=1&ndsp=36&ved=1t:429,r:30,s:0 Model GPCR-ja obarvan po entropiji]

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0749/bst0350749f02.gif&imgrefurl=http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0749/bst0350749f02.htm&usg=__OVNba3MRtMXsl-YUqxIybgTFg0w=&h=391&w=350&sz=51&hl=sl&start=0&sig2=qZQxByKX9fF2e9DHas8doA&zoom=1&tbnid=HWRz_7RVlVxOkM:&tbnh=139&tbnw=124&ei=WUy_TLCaFIqPswac-piqDQ&prev=/images%3Fq%3Dgpcr%2Boligomerization%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1600%26bih%3D709%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=233&oei=WUy_TLCaFIqPswac-piqDQ&esq=1&page=1&ndsp=36&ved=1t:429,r:6,s:0&tx=68&ty=97 Predvidevana oligomerizacija mesta GPCR-jev razreda B]

== Vito Frančič: Proteini WD40: središča v omrežju celičnih biokemijskih interakcij ==
Domene WD40 so beta propelerji, ki so večinoma sestavljeni iz sedmih WD ponovitev. Te ponovitve so kratki strukturni motivi sestavljeni iz približno 40 aminokislin in se pogosto končajo z dipeptidom triptofan-asparaginska kislina (W-D). Proteini, ki vsebujejo domene WD40, so velika družina in jih najdemo v vseh evkariontih. Njihove pomembne lastnosti so, da nimajo sposobnosti katalize, da večinoma opravljajo vlogo platform, na katerih se sestavljajo proteinski kompleksi, in da so močno zastopani v dosedaj raziskanih evkariontskih proteomih. Sodelujejo v mnogih pomembnih procesih, ki so nujni za preživetje celice, recimo signalna transdukcija, delitev celice, spremembe citoskeleta, kemotaksa, procesiranje RNA, … Domene WD40 so sposobne interagirati z mnogo različnimi tipi molekul in so zelo prilagodljive. Vse te lastnosti domen WD40 so najbolje razvidne iz primerov proteinov, ki vsebujejo te domene. Kompleks PRC2 (njegovi najbolj raziskani podenoti sta EED in RbAp46/48) igra pomembno vlogo pri utišanju gena Polycomb; proteini Seh1, Nup85, Sec13 in Nup145 igrajo pomembno vlogo pri sestavljanju plašča jedrnih por; na protein DDB1 deluje V-protein virusa SV5 ter s tem prepreči imunski odziv; kompleks DDB1-DDB2 sobeluje v prepoznavanju in odpravljanju napak na DNA, ki so jo poškodovali UV žarki.
== Žan Caf-Feldin: Glikoliza: Zgolj bioenergetska vloga ali pot preživetja ==
V glavnih možganskih celicah nevronih in astrocitih poteka mnogo reakcij metabolizma. Raziskava se osredotoča na njihov odziv, ko v njih z NO zaustavimo mitohondrijsko dihanje, ki je eden od ključnih segmentov celičnega dihanja. Nevroni hitro po inhibiciji umrejo, medtem ko astrociti povečajo stopnjo glikolize in tako ohranijo mitohondrijski membranski potencial ter se izognejo apoptozi. Glavno vlogo pri povečanju glikolize igra encim 6-fosfofrukto-2-kinaze/fruktoze-2,6-bisfosfataze, izooblika 3 (PFKFB3), ki ga v nevronih primanjkuje saj se konstanto razgrajuje s pomočjo E3 ubikvintinske ligaze spodbujevalnega kompleksa anafaze/ciklosoma, (APC/C)– CDH1. PFKFB3 je odgovoren za produkcijo fruktoze-2,6-bisfosfata (F2,GP2), ki aktivira 6-fosfofrukto-1-kinazo (PFK1) in je neposredni glavni regulator glikolize. Za razliko od astrocitov, nevroni glukozo večinoma uporabljajo v fosfoglukonatni poti, ki regenerira reducirani glutation vendar ne proizvede zadostnega števila ATP, da bi lahko nadomestila količine dosežene brez inhibicije mitohondrijskega dihanja. Opazovanja so pokazala tudi, da bi lahko proteosomalni protein (APC/C)– CDH1 povezoval aktivacijo glikolize in celično razmnoževanje in reguliral proteine v ciklusu delitve celice.

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Protein_PFKFB3_PDB_2axn.png&imgrefurl=http://en.wikipedia.org/wiki/File:Protein_PFKFB3_PDB_2axn.png&usg=__f7qfEIBpPDqqBN3Ctpdg3iHqc1I=&h=813&w=829&sz=410&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=AgNK2e4TdSHS6M:&tbnh=137&tbnw=138&prev=/images%3Fq%3DPFKFB3%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1280%26bih%3D578%26tbs%3Disch:10%2C122&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=235&ei=qIbATOCFOoqQjAejk7SlCg&oei=pobATNLeNoi6jAfSi_z0CQ&esq=2&page=1&ndsp=21&ved=1t:429,r:17,s:0&tx=65&ty=28&biw=1280&bih=578 Protein PFKFB3 ]

[http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.3drepertoire.org/media/complexes/EM/APCCdhXenopus.jpg&imgrefurl=http://www.3drepertoire.org/em_structures.html&usg=__2gDaVJImVS6R_LAcSjS42SQqw9o=&h=412&w=397&sz=59&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=pOKTas9QYCeZ_M:&tbnh=121&tbnw=117&prev=/images%3Fq%3D%28APC/C%29%25E2%2580%2593%2BCDH1%26um%3D1%26hl%3Dsl%26biw%3D1280%26bih%3D578%26tbs%3Disch:10%2C228&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=177&ei=WofATOHnNNW6jAf4-Z33CQ&oei=WofATOHnNNW6jAf4-Z33CQ&esq=1&page=1&ndsp=21&ved=1t:429,r:13,s:0&tx=53&ty=50&biw=1280&bih=578 Protein (APC/C)]

== Brigita Razboršek: Adhezijski GPCR-ji - Odkrivanje pomena novih receptorjev ==

GPCR, receptorji, povezani z G proteini, znani tudi kot 7TM, sestavljajo največjo družino površinskih celičnih receptorjev, ki jih najdemo v mnogoceličarskih proteomih. Receptorji zaznajo specifičen ligand, prenesejo signal v celico in v njej sprožijo ustrezen znotrajceličen odziv. GPCR-je lahko glede na sekvenčno homologijo razdelimo v šest razredov. Adhezijski GPCR-ji predstavljajo drugi največji razred. V človeškem telesu jih najdemo kar 30.

Adhezijske GPCR definira:

- dolg N-terminalni konec z več funkcionalnimi domenami (najdemo ga na zunajcelični strani),

- zelo zapletena genomska struktura z več introni in izrezovalnimi mesti,

- 7TM regija, ki nima jasnih podobnosti s 7TM regijami drugih GPCR-jev,

- GPCR proteolitično mesto, ki povezuje velike zunajcelične regije s 7TM.

Adhezijskim GPCR-jem njihova raznolika struktura omogoča opravljanje več nalog, ki so odvisne od tkiva in vrste celic, kjer se nahajajo. Pomembno vlogo imajo v imunskem odzivu, pri tumorogenezi in v razvojni biologiji, znanstveniki pa odkrivajo vedno več funkcij, ki jih opravljajo ti edinstveni receptorji.

Viri:
1. Yona, S., Lin, H., Siu, W. O., Gordon, S., Stacey M.: Adhesion-GPCRs: emerging roles for novel receptors. Cell press, 2008,Vol.33,
No. 10, 491-500

2. Bjarnadóttir, T. K., Fredrikson, R., Schiçth, H. B.: The Adhesion GPCRs: A unique family of G protein-coupled receptors with important roles in
both central and peripheral tissues. Cellular and Molecular Life Sciences , 2007, Vol. 64, 2104-2119

== Tisa Primc: Apoptoza inducirana prek smrtnih receptorjev ==
Apoptoza ali programirana celična smrt je naraven in nujno potreben proces, ki poteka v vseh večceličnih organizmih. V procesu smrti se iz organizma odstranjujejo nepotrebne in potencialno škodljive celice. Glavno vlogo pri tem odigrajo encimi kaspaze, ki so pred sproženjem procesa v celici prisotni v obliki cimogenov prokaspaz. Aktivacijo lahko sprožijo znotraj- ali izvencelični signali. Za slednje poskrbijo T limfociti, ki prepoznajo poškodovane in z virusi okužene celice. V ta namen imajo na svojem površju t.i. smrt-inducirajoče ligande, ki se vežejo na smrtne receptorje na membranah nevarnih celic. Ta povezava povzroči na intracelularnih domenah receptorjev določene konformacijske spremembe, ki omogočijo vezavo različnih adapterskih molekul, na katere se nato vežejo iniciatorske prokaspaze. Kompleksu, ki pri tem nastane pravimo DISC (Death Inducing Signalling Complex). Občutljivost celice na apoptotske signale je v veliki meri odvisna od razmerja med pro- in anti-apoptotskimi proteini iz Bcl-2 družine. Pomembno vlogo pri procesu pa odigrajo tudi mitohondriji. Med procesom pride do naluknjanja njihove zunanje membrane, pri čemer se v citosol sprostijo številni pro-apoptotski proteini, med katerimi ima glavno vlogo citokrom C. Sproščeni proteini še dodatno ojačajo signalno pot. Kaskada biokemičnih reakcij privede do morfoloških sprememb: zaradi razbitja citoskeleta se celica skrči, na površini se pojavijo mehurčkasti izrastki, jedro in mitohondriji se razgradijo, DNA pa se razreže na krajše fragmente. V končni fazi apoptoze celica razpade na apoptotska telesca, ki jih nato fagocitirajo sosednje celice in celice požiralke.

== Nataša Simonič: Botulin in tetanus nevrotoksin: struktura, delovanje in terapevtska uporaba ==
Botulin (BoNT)[http://www.ebi.ac.uk/biomodels/ModelMonth/August2010/fig1.png] je eden najbolj smrtonosnih naravnih strupov. BoNT (150kDa), ki ga proizvajajo anaerobne bakterije ''Clostridium botulinum'' [http://www.millennium-ark.net/NEWS/08_Health/08_Health_pics/081201.clostridium.jpg], je zgrajen iz dveh polipeptidnih verig, lahke in težke, ki sta med seboj povezani z disulfidnim mostom. Je nevrotoksin, zavira sproščanje acetilholina v živčnomišičnih stikih in povzroči botulizem oz. mišično ohromelost. Sposobnost botulina za prekinjanje živčnega prenosa so v preteklosti izkoriščali v različne namene, npr. za zdravljenje očesnih obolenj. Danes je njegova uporaba močno razširjena, najdemo ga v botoksu, kot tudi pri zdravljenju aksilarne hiperhidroze (prekomerno potenje pod pazduhami).

Tetanus nevrotoksin (TeNT)[http://www.rcsb.org/pdb/images/1fv3_bio_r_500.jpg?bioNum=2] proizvajajo anaerobne bakterije ''Clostridium tetani'' [http://www.humanillnesses.com/original/images/hdc_0001_0003_0_img0264.jpg]. Po zgradbi je podoben BonT, prav tako tudi po funkciji, tudi TeNT je nevrotoksin, ki inhibira sproščanje acetilholina. To privede do tetanusa, za katerega so značilni močni mišični krči.

Oba toksina uvrščamo med klostridijske toksine (CNT), saj spadata v isti rod. Mehanizem delovanja obeh nevrotoksinov je podoben, le da BoNT deluje na motornevrone, medtem ko TeNT na različne tipe nevronov.

Avtorji članka [http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/botulin.pdf] so razpravljali o strukturi, mehanizmu delovanja in terapevstki uporabi teh dveh toksinov v medicini in farmaciji. Raziskovanja strukture in mehanizma delovanja BoNT in TeNT so razkrila njune odlike. Uporabili bi jih lahko za izdelavo boljših cepiv ter novih zdravil (npr. nebolezenski klostridiji v vlogi "dostavljalca" protirakavih snovi v tumorske celice).

Za lažjo predstavo kako delujeta BoNT in TeNT si lahko ogledate kratek filmček [http://www.youtube.com/watch?v=ufQSPrLhJFw&feature=related].

== Laura Ogrin: Kooperativni in nekooperativni ionski kanali CNG ==
CNG kanali so ionski prenašalni kanali, katerih delovanje je regulirano z molekulami cNMP. Njihove funkcije v celicah so zelo različne. Običajni CNG so po zgradbi heterotetrameri. Vsaka podenota ima posebno CNBD strukturo, na kateri je vezavno mesto za cNMP. Za odprtje takega kanala je potrebnih več molekul liganda. Mehanizem je kooperativen in poteka prek alosteričnih konformacij.
V raziskavi[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/cyclic%20nucleotide%20gated%20channels.pdf] so natančneje preučili zgradbo in delovanje ionskega CNG kanala iz bakterije ''Mesorhizobium loti'' (mlCNG) in ionskega kanala iz celic morskega ježka (CNGK). Kanali mlCNG so homotetrameri. Štiri enake podenote so po zgradbi podobne podenotam klasičnih CNG kanalov. CNGK kanali pa so psevdotetrameri, kar pomeni, da gre za eno daljšo polipeptidno verigo, ki pa je na videz organizirana v štiri različne podenote. Tudi te podenote imajo veliko podobnosti s tistimi v klasičnih CNG kanalih. Kljub podobnostim pa se mlCNG in CNGK razlikujejo od klasičnih CNG kanalov in sicer je bistvena razlika v tem, da mlCNG in CNGK ne delujejo kooperativno, za odprtje kanala pa je potrebna samo ena molekula liganda (cNMP). Do te razlike je najverjetneje prišlo zaradi prilagajanja mehanizmov razmeram v okolju. Tako najdemo v okolju z nizko koncentracijo cNMP-ja pretežno kanale katerih delovanje je odvisno od ene molekule, medtem ko so v okolju z visoko koncentracijo liganda v prednosti kanali s kooperativnim mehanizmom.
S preučevanjem strukture so v raziskavi pojasnili tudi vzroke za selektivnost kanalov za določen ligand. Tako so mlCNG cAMP selektivni, medtem ko CNGK vežejo molekulo cGMP.

== Žan Železnik: Biokemijska in strukturna osnova za trans-v-cis izomerizacijo retinoidov v kemiji vida ==
Pri pretvorbi svetlobnih dražljajev v elektrokemijski signal se 11-cis-retinal pretvarja v all-trans-retinal. Da je ta proces nemoten, se mora all-trans-retinal nenehno regenerirati nazaj v 11-cis obliko. To poteka v vizualnem ciklu, v fotoreceptorskih celicah ter v celicah retinalskega pigmentnega epitela. All-trans-retinal se najprej transportira v celice epitela, in se tam z encimom LRAT esterificira. All-trans-retinil estri so substrat za RPE65, ki katalizira endotermno izomerizacijo all-trans-retinoidov v 11-cis obliko. Produkt, 11-cis-retinol je v večih stopnjah s pomočjo RDHjev oksidiran do zadnjega metaboličnega koraka retinoidnega cikla - 11-cis-retinala. 11-cis-retinal se nato transportira nazaj v fotoreceptorske celice, kar zaključi cikel. Toda čeprav so koraki te metabolične poti znani, pa mehanizmi nekaterih reakcij še vedno niso raziskani.

== Špela Podjed: Strukturne lastnosti RNA-stikal, ki vežejo metabolite ==
RNA-stikala so elementi neprevedenega dela mRNA, ki so sposobni vezave majhnih metabolitov. Do sedaj so jih odkrili že več kot dvajset, še vedno pa niso razkrili vseh lastnosti njihovih struktur. Najprej so jih odkrili in vitro. Ugotovili so, da naravni in umetni aptameri (del RNA, ki veže metabolit) uporabljajo skupne načine za vezavo liganda. Oboji uporabljajo parjenje baz, zlaganje aromatov in stabilizacijo z kovinskimi ioni. Naravni aptameri so večji in ligand s parjenjem baz in terciarnimi interakcijami med oddaljenimi deli vijačnice objamejo z vseh koncev. To zagotavlja veliko afiniteto RNA-stikala do liganda. Naravni aptameri so veliko bolj selektivni in specifični do liganda od njihovih umetnih modelov. Slednji so strukturno namreč preprostejši, vsebujejo manj nukleotidov in tako ne morejo dobro skriti metabolita v notranjost strukture. Poleg tega so odkrili tudi RNA-stikalo, ki je hkrati tudi ribocim, to je glmS [http://www.rcsb.org/pdb/explore/jmol.do?structureId=3L3C&bionumber=1], ki se avtokatalitično cepi ob vezavi metabolita glukozamin-6-fosfata. RNA-stikala so izredno pomembna, saj so zaradi njihove narave zelo primerna za manipulacijo izražanja genov in zaznavanje majhnih metabolitov. V človeku jih do sedaj še niso odkrili, zato so nadvse primerna za razvoj zdravil proti bakterijam.

== Nejc Perme: Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah ==
Glukoza je zelo pomemben vir ogljika in energije za evkariontske celice. Zato so razvile kompleksne mehanizme za natančno zaznavanje sprememb v koncentraciji. V raziskavah, ki so potekale v kvasovkah, so odkrili tri mehanizme za zaznavanje glukoze:

1) Kot zaznavna molekula deluje sama heksokinaza 2. Izkazalo se je, da se heksokinaza 2 lahko nahaja tudi v jedru, kjer neposredno interagira s transkripcijskimi faktorji (npr. Mig1), ki kontrolirajo ekspresijo genov. Da se heksokinaza pomakne v jedro pa mora prej prejeti signal od glukoze.

2) Zaznavni molekuli sta dva proteina v membrani (Rgt2 in Snf3), ki sta homologna transportnim proteinom glukoze. Med seboj se razlikujeta v tem, da se Snf3 odzove na majhne koncentracije glukoze, Rgt2 pa na velike. Odzoveta se na enak način kot heksokinaza z represijo in ekspresijo nekaterih genov (pri tem ne vstopata v jedro)

3) Glukoza se zaznava z GPCR sistemom. Alfa-podenota se odcepi in aktivira adenilat ciklazo. Da postane adenilat ciklaza aktivna je potrebna še glukoza-6-fosfat.

Kako te mehanizmi zaznajo glukozo še ni znano, dokazano pa je, da imajo molekule pomembne vloge pri signalizaciji saj brez njih ne pride do celičnega odziva. Raziskovanje mehanizmov zaznavanja je šele v začetnih fazah, zato lahko pričakujemo, da bodo nadaljnje raziskave uspele razložiti kako naše celice zaznajo glukozo.

== Urška Žbogar: Multifunkcionalnost glikolitičnih encimov ==
Glikoliza je biokemijska pot, ki se je razvila pod anaerobnimi pogoji in v kateri se 1 molekula glukoze pretvori v 2 molekuli piruvata. Ta pot je regulirana s številnimi encimi, za katere so novejše študije pokazale, da so bolj zapleteni, multi-funkcijski proteini, ne pa zgolj enostavne komponente glikolitične poti. Nekateri encimi opravljajo dodatne funkcije, in sicer v
regulaciji transkripcije: heksokinaza (HK)-2, laktat dehidrogenaza A (LDH-A), gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza (GAPD) in enolaza (ENO)-1;
regulaciji apoptoze: glukokinaza, HK in GAPD;
stimulaciji celične motilitete: glukoza-6-fosfat izomeraza

Glikoliza je glavni vir proizvodnje energije v pogojih, ko primanjkuje kisika zato je izražanje genov, ki kodirajo glikolitične encime pomembno za prilagoditev na hipoksijo (pomanjkanje kisika). Odziv na hipoksijo je posredovan s transkripcijskim faktorjem HIF-1, ki veže cis-regulatorne elemente za aktivacijo genov za odziv na hipoksijo, vključno s tistimi, ki kodirajo glikolitične encime. Rakave celice pa opravljajo glikolizo s povišano produkcijo laktata kljub prisotnosti zadostne količine kisika. Odvisnost rakavih celic od glikolize se kaže v spremenjenih tumornih mitohondrijih, ki niso sposobni vzdrževati normalnega oksidativnega metabolizma.

V primeru heksokinaze je glikolizna pot povezana z mitohondrijsko oksidativno fosforilacijo
in apoptozo (lokalizacija v mitohondriju). Multifunkcionalnost teh encimov dokazuje tudi lokalizacija glikolitičnih encimov v jedru, kjer sodelujejo kot komponente transkripcijskega koaktivatorja (LDH-A in GAPD) ali represorja (ENO1), medtem ko sama glikoliza poteka izključno v citoplazmi.

== Urban Bezeljak: Na novo odkrite skrivnosti aktomiozinskega delovnega takta ==
Raziskave na primeru biokemijskega aktomiozinskega motorja[http://www.banyantree.org/jsale/actinmyosin/images/actin.gif] so postregle z nekaterimi dognanji, ki so in še bodo pomagali razumeti ostale fiziološke procese od celičnega premikanja do celičnega signaliziranja. Tako kot pri avtomobilskem motorju z notranjim izgorevanjem lahko tudi pri motornem proteinu miozinu definiramo „delovni takt“, korak kjer pride do nastanka mehanske moči. Delovni takt aktomiozina je ključni trenutek v miozinskem ATPaznem ciklu, v katerem služi hidroliza ATP kot vir energije in konformacijskih sprememb, ki povzročijo premik mišičnih filamentov.

[http://en.wikipedia.org/wiki/Myosin Molekula miozina] je sestavljena iz glave (motorne domene), vratu (vzvoda) in dolgega repa, ki se prepleta ter tvori debel mišični filament. Na motorni domeni najdemo aktinske vezavne regije, nukleotidno vezavno mesto ter elemente, ki posredujejo spremembe v nukleotidnem žepu do vzvoda oz. do vezavnih mest za aktin. Ko je na miozinsko glavo vezana molekula ATP, sta aktin in miozin razdružena, ko pa pride do hidrolize, se zaradi nastalih konformacijskih sprememb glava lahko veže na aktin, vzvodna ročica miozina pa v koraku delovnega takta zamahne in premakne filamenta. Sprostitev produktov hidrolize in ponovna vezava ATP označujeta začetek novega mehanokemičnega cikla. Odločilen pomen pri izvedbi učinkovitega miozinskega zamaha igra t.i. aktnska aktivacija, ki onemogoči nastanek jalovega zamaha, pri katerem aktin in miozin nista povezana. Mehanizem preusmeritve reakcijskega pretoka na učinkovito izvedbo biološke funkcije imenujemo kinetična izbira reakcijske poti. Zanjo je značilno, da sistem ubere termodinamsko manj ugodno, a hitrejšo reakcijsko pot, saj je ugodnejša (v našem primeru jalov zamah) kinetično ovirana.

== Margareta Žlajpah: Regulacija HIF-1 proteina ==
"Hypoxia-inducible factors" ali drugače HIF proteini so skupina heterodimernih transkripcijskih faktorjev, ki se odzovejo na pomankanje kisika na celični ravni. Izmed vseh je HIF-1 protein najpomembnejši, saj je HIF-1 proteini tisi, ki je odgovoren za aktivacijo genov, ki kontrolirajo metabolne poti v takem okolju. Odgovor na "hypoxio" vključuje preklop iz aerobnega na anaerobni metabolizem in izražanje proteinov, ki regulirajo celično preživetje ali njeno smrt - apoptozo.

Pomankanje kisika v celici je značilno tako za popolnoma zdrave bolnike (posledica višinskih treningov ali visokih alpinističnih vzponov) kot tudi za tiste, ki so zboleli za rakom. Ena izmed redkih autosomnih bolezni raka je tudi von Hippel Lindau bolezen. V kombinaciji z HIF-1α proteinom, naj bi se VHL gen dekativiral in s tem dovolil rast dobro ožiljenih tumorjev v ledvicah, očesni mrežnici in centralnem živčnem sistemu.

Sam VHL protein (pVHL) pa ima tudi pomembno vlogo pri razgradnji HIF proteinov. Do sedaj je znanih nekaj različnih pVHL odvisnih mehanizmov po katerih se HIF protein razgradi, odkrili pa so tudi pVHL neodvisne mehanizme razgradnje. Po drugi strani pa je translacija še dokaj neodkrito področje biokemije, na katerem se iz dneva v dan pojavljajo nove ideje vendar natančnega mehanizma sinteze HIF proteina še ne poznamo.

Cilj znanstvenikov je dodobra spoznati regulacijo tako sinteze kot tudi razgradnje HIF-1 proteina, saj bi z novimi dognanji na tem področju bili korak bližje izdelavi zdravil proti raku, ter razumevanju odziva telesa na pomankanje kisika.

== Nives Naraglav: Protein kinaze: evolucija dinamično reguliranih proteinov ==
Protein kinaze (PK) so v celicah zelo raznoliki in pogosti encimi, ki z odcepom fosfata iz molekule ATP, fosforilirajo ostale proteine.

Čeprav so si PK v neaktivne stanju med seboj zelo različne, pa obstajajo elementi, ki se pogosteje ponavljajo v aktivnih oblikah več evkariontskih protein kinaz. Takšni elementi so katalitična zanka, aktivacijski segment, GHI domena in F heliks. Da je encim aktiven, morajo biti ti elementi v medsebojni legi, ki omogoča tvorjenje regulatornega in katalitičnega hidrofobnega področja, ki nastaneta z interakcijami med seboj oddaljenih aminokislinskih ostankov.

Med preučevanjem evkariontskih PK in njihovih skupnih predhodnikov so znanstveniki ugotovili, da so prvi tekom evolucije razvili dinamičen način regulacije, ki je vezana na GHI domeno in aktivacijski segment, ki pa jih predhodniki nimajo. V dani raziskavi je podrobneje raziskano aktivno povezovanje elementov prek konformacijskih sprememb ter pomen različnih struktur pri aktivaciji in regulaciji evkariontskih PK.

Razumevanje načina povezovanja katalitičnega ogrodja, ki sestoji iz F heliksa in hidrofobnih področij, s preostali elementi katalitične podenote, je izhodišče za raziskovanje nepravilnosti, drugačnosti v delovanju kinaz.

== Maruša Bratuš: Mitohondriji kot jih ne poznamo ==

Vsi poznamo mitohondrije, ki s pomočjo kisika in piruvat dehidrogenaze oksidativno dekarboksilirajo piruvat do acetil-koencima A, ki je potem v reakcijah Krebsovega cikla dokončno oksidiran do ogljikovega dioksida, pri čemer nastaja energija v obliki ATP, FADH2 in NADH. Večina energije pa potem pride iz oksidativne fosforilacije, ko so elektroni iz NADH preko verige prenosa elektronov prenešeni do kisika, prenos protonov, ki pri tem tudi poteka, pa poganja ATP sintazo. Poznamo pa tudi veliko organizmov, ki preživijo v okolju z zelo malo ali celo brez kisika. Kako preživijo? Njihovi mitohondriji kot končni akceptor elektronov ne potrebujejo kisika, saj uporabijo druge molekule, ki so na voljo, na primer nitrate iz okolja ali endogeno proizveden fumarat. Produkt njihovega dihanja zato ni voda, temveč nitriti ali sukcinat. Pri tem je pri eukariontih pomemben encim fumarat reduktaza, ki je strukturno soroden aerobnemu encimu sukcinat dehidrogenaza, funkcijo pa ima tako kot fumarat reduktazni kompleksi v prokariontih. Posebna vrsta mitohondrijev pa lahko kot donorje elektronov v sintezi ATP uporablja tudi anorganske sulfide. Za razlago raznolikosti mitohondrijev obstajata dve teoriji. Obe pa vključujeta možnost evolucijskih modifikacij podedovanih ali pridobljenih genov, ki naj bi izvirali neposredno iz genoma prednikov mitohondrijev, ki je bil najverjetneje individualna anaerobna eubakterija.

== Sabina Kolar: Povezava med signalom inzulina in glukoznim prenašalcem ==

Inzulin je majhen hormon, katerega glavna funkcija je regulacija metabolizma ogljikovih hidratov in maščob v telesu. Izloča se iz ß-celic pankreasa kot odgovor na povišano koncentracijo glukoze v krvi. Preko krvnega obtoka se prenese do tarčnih celic mišičnega in maščobnega tkiva, kjer se usede na specifičen tirozin-kinazni receptor INS-R. Preko zapletene kaskade spodbudi celico k absorbciji glukoze, s čimer je ohranjena normalna koncentracija glukoze v krvi tudi po zaužitem obroku.

IRS je inzulin receptor substrat, ki po fosforilaciji z INS-R aktivira PPIn 3-kinazo, ta pa pretvori membranski fofatidilinositolbisfosfat ali PtdIns(4,5)P2 v trisfosforiliran PtdIns(3,4,5)P3. Nastali produkt je nujno potreben za aktivacijo kinaze PDK1, ki pa fosforilira še eno (serin/treonin) kinazo Akt. [http://www.shrani.si/f/3d/Xx/3JJwNshp/vpliv-inzulina-na-transp.jpg slika]

Končni cilj te inzulin-stimulirane kaskade je transport glukoznega prenašalca iz citoplazme na plazmalemo. Glukozni transporter ali GLUT4 se prvotno nahaja v membrani intracelularnega kompartmenta, ob stimulaciji z inzulinom pa se le-ta prenese na plazmalemo in se z njo združi. GLUT je tako transportiran na zunanjo stran membrane, kjer lahko opravlja svojo funkcijo.

Kljub dolgoletnim raziskovanjem te kaskade, pa je še vedno odprto vprašanje, kako in preko katerih molekul pa signal prepotuje od Akt do tega GLUT4 vsebovanega vezikla, oziroma kateri je tisti substrat Akt-a, ki vpliva na GLUT4 translokacijo do plazmaleme. Do sedaj so znanstveniki identificirali tri potencialne kandidate: AS160, PIKfyve in synip.

== Elmina Handanović: Biokemijski pristop k staranju ==

Ljudje si že od nekdaj želijo, da bi preprečili posledice staranja ter podaljšali svojo življenjsko dobo. Odkrili so že več snovi, ki staranje upočasnjujejo in varujejo pred boleznimi, ki jih prinaša samo staranje in številni drugi dejavniki. Mnogo teh snovi ima značilno lastnost- antioksidativno sposobnost. Antioksidant je molekula, ki zavira ali pa celo prepreči oksidacijo drugih molekul. Pri dihanju in tvorbi energijsko bogatih molekul, nastanejo prosti radikali (npr. superoksidni ioni, ki spadajo med reaktivne kisikove zvrsti), ki pa so naši sovražniki. Radikal ima en nesparjen elektron in hitro reagira s številnimi biološkimi molekulami v celicah. V telesu radikali sprožijo radikalske reakcije, katere lahko poškodujejo naše celice. Naloga antioksidanta je prekinitev teh reakcij ter vezava na proste radikale, kar omogoča da se radikali nevtralizirajo. Radikali lahko poškodujejo tudi DNK in s tem povzročijo mutacije, ki privedejo do rakavih obolenj. Presežek radikalov pospešuje staranje in uničuje celice. Prooksidanti v nasprotju z oksidanti pospešujejo staranje človeškega organizma. Oksidacija biopolimerov z reaktivnimi kisikovimi vrstami (ROS) igra vodilno vlogo pri osiromašenju vitalnih funkcij celic. Stopnja oksidacije DNA, proteinov in lipidov se povečuje s staranjem. To je lahko posledica povečanja reaktivnih kisikovih zvrsti ali njihovega dolgotrajnega delovanje na celico, kaže pa se tudi v zmanjšanju količine antioksidantov, ki se s starostjo zmanjšuje.

== Zala Rot: Homologi mitohondrijskega razklopnega proteina UCP1 ==
Mitohondrijski razklopni proteini (uncoupling proteins ali krajše UCP-ji) so integralni proteini, ki se nahajajo na notranji mitohondrijski membrani celic rjavega maščobnega tkiva (adipocitih). Njihova naloga je uravnavanje toka protonov. Že dalj časa poznajo UCP1, pred kratkim pa so odkrili dva njegova homologa, UCP2 ter UCP3. Slednja prav tako regulirata tok protonov, menijo pa, da nadzorujeta tudi nastajanje superoksida in ostalih reaktivnih kisikovih spojin. Nedavne raziskave so pokazale, da imajo UCP-ji pomembno vlogo pri patogenezi diabetesa tipa 2 in termoregulaciji, saj protonov ne porabljajo za nastanek ATP molekule, ampak delujejo nesklopljeno z ATP sintazo, kar pa povzroča sproščanje toplote. Signal za termoregulacijo dobijo prek hormonov, ki jih izloči hipotalamus. UCP proteini so strukturno transmembranski kanalčki, zgrajeni iz šestih α heliksov, ki prebadajo notranjo membrano mitohondrija. Heliksi so v membrani razporejeni antriparalelno, kar pa povzroči, da se vijačnice povezujejo s hidrofilnimi zavoji,ki so topne v matriksu. Imajo obliko dimera, saj po trije heliksi skupaj tvorijo po eno podenoto. Notranjost kanalčka je hidrofilna, zavoji pa tvorijo nekakšno vezavno mesto, ki selektivno prepušča molekule skozi kanalček. Prevelika ekspresija UCP2 povzroči zaviranje sekrecije inzulina, kar pa povzroča tveganje za nastanek diabetesa tipa 2, zato lahko nadaljnje raziskave privedejo do novih možnosti zdravljenja.

== Kaja Rupar: Sirtuini - reguliranje mitohondrija ==

Sirtuini so od NAD+ odvisni proteini. Sesalci vsebujejo sedem različnih sirtuinov (SIRT 1-7), med katerimi se trije nahajajo v mitohondriju (SIRT 3-5). Ti trije sirtuini regulirajo metabolizem, signaliziranje in apoptozo.

SIRT3 s tem, ko deacetilira dolgo verigo acil-CoA dehidrogenaze, aktivira jetrni lipidni katabolizem. Zato so tiste miši v času posta, katerim so znanstveniki pri eksperimentu odvzeli SIRT3, posledično zmanjšale oksidacijo maščobnih kislin in tudi količina sintetiziranega ATPja se je zmanjšala. Prav tako se je mišim v času posta, katerim je bila odvzeta acetil-CoA sintetaza2 (AceCS2), v skeletnih mišicah zmanjšala produkcija ATPja za 50%. To pa zato, ker je AceCS2 substrat proteina SIRT3.

Mitohondrijski sirtuini igrajo pomembno vlogo tudi pri prenosu elektronov, ki so proizvod razpada glukoze, aminokislin in maščobnih kislin. Znanstveniki so ugotovili, da sirtuini modificirajo ATP sintazo in štiri komplekse proteinov vključenih v verigo prenosa elektronov z deacetilacijo.
Pri citratnem ciklu sta pomembna predvsem proteina SIRT3 in SIRT4. SIRT3 na citratni cikel vpliva neposredno preko deacetilacije in aktivacije AceCS2 ter glutamat dehidrogenaze (GDH), SIRT4 pa inhibira delovanje GDH.

Znanstveniki so tudi ugotovili, da SIRT5 aktivira cikel uree tako, da deacetilira in aktivira CPS1; to je ligaza, potrebna za odstranjevanje amonijaka, ki nastane pri katabolizmu aminokislin.

Pri nadzoru apoptoze pa si raziskave nasprotujejo. Znanstveniki so namreč odkrili pro in anti-apoptotsko vlogo SIRT3.

== Filip Kolenc: Post-translacijske modifikacije v signalni integraciji ==

Post-translacijske modifikacije (PTM) lahko spremenijo lasnosti proteina, z dodatkom kemične skupine ali nekim drugim proteinom na enega ali več njegovih aminokislinskin ostankov.

PTM so visoko dinamične, v večji meri reverzibilne, časovno ločene in se lahko pojavijo ena za drugo na nekem ostanku v proteinu.
Za kontrolo in sledenje sprememb v celici obstajajo modularne proteinske domene, ki lahko specifično prepoznajo te modifikacije. Za primer si lahko vzamemo protein Grb2, ki vsebuje SH2 domeno, ki lahko veže fosforilirane tirozinske ostanke nekega drugega proteina.

Nekateri primeri PTM so: fosforilacija, ubikvitinacija, acetilacija, hidroksilacija ter metilacija.
Primer ubikvitiniranja:[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7f/Ubiquitylation.png].
Te modifikacije igrajo pomembno vlogo pri celičnem signaliziranju. Njihovo prepletenost in medsebojne vplive lahko najbolje ponazorimo pri signalizaciji receptorja za epidermalni rastni factor (EGFR) in pri smrtnem receptorjeu [http://www.sgul.ac.uk/depts/immunology/~dash/apoptosis/tnfr.jpg (TNFR) ]. Pomembno vlogo imajo pa tudi pri odgovoru na poškodbe DNA (DDR) in pri mehanizmu zaznavanja kisika.

Pomembnost post-translacijskih modifikacij narašča, saj so bila sprva opisane le pri reguliranju encimske aktivnosti fosforilaz kinaz, protein kinaze A in proteinske degredacije, sedaj pa jih najdemo prisotne v skoraj vsakemu celičnemu procesu.

== Janja Juvančič: Uvoz proteinov v mitohondrij ==

Glede na endosimbiotsko hipotezo, mitohondriji izhajajo iz starodavne [http://en.wikipedia.org/wiki/Proteobacteria α‑proteobakterije] (gram-negativna bakterija) in tako kot Gram-negativne bakterije tudi mitohondriji vsebujejo dve membrani(zunanjo in notranjo) in dva vodna prostora(medmembranski prostor in matriks). [http://en.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial Mitohondriji] so ohranili kompleten genetski sistem v matriksu, vendar le 1% mitohondrijskih proteinov kodira mitohondrijski genom, ki sintetizira proteine v matriksu. Ostalih 99% proteinov pa kodirajo jedrski geni. Jedrno kodirani proteini se sintetizirajo kot prekurzorji na citosolnih ribosomih in se od tam uvažajo v različne organele v celici. Do leta 2003, sta bili znani le dve glavni poti za uvoz proteinov v notranjo membrano in matriks, nadaljnje raziskave so privedle do številnih novih uvoznih komponent in uvoznih poti v medmembranski prostor in zunanjo membrano, kjer potekajo življenjsko pomembni procesi.

Eden izmed novo odkritih uvoznih sistemov:
Mitohondrijski prekurzorji zaznavajo signale v dveh skupinah: prva skupina je širjenje N-konca prekurzorjev(15-50 aminokislin), presekvence(dodani del) se odstranijo z proteolitsko cepitvijo med uvozom v mitohondrij. Druga skupina, so prekurzorni proteini, ki niso sintetizirani z možnostjo razširitve, vendar zaznavajo notranje signale. Obe vrsti signalnih sekvenc prepoznajo receptorji, vezani na translokazo imenovano TOM-kompleks na zunanji mitohondrijski membrani in se prenesejo preko presekvenčne translokaze notranje mitohondrijske membrane-kompleksTIM23. Nato se bočno sprostijo v notranjo membrano in se v celoti uvozijo v matriks s pomočjo presekvenčne translokaze-povezane z motorjem(PAM).

[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Mitochondrial%20protein%20import-%20from%20proteomics%20to%20functional%20mechanisms.pdf Mitochondrial protein import: from
proteomics to functional mechanisms]
[http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/seminarji/Versatility%20of%20the%20mitochondrial%20protein%20import%20machinery.pdf VERSATILITY OF THE
MITOCHONDRIAL PROTEIN
IMPORT MACHINERY]

2010-11-30T20:24:00Z

Luka Bevc:

Pridobivanje morfija

2010-05-02T14:23:43Z

Luka Bevc: New page: Morfij pridobivajo iz surovega opija in je legalno dostopen v obliki soli, topnih v vodi. Najpogostejše oblike so morfijev sulfat in morfijev hidroklorid. Obe substanci sta bela praška, ...

Morfij pridobivajo iz surovega opija in je legalno dostopen v obliki soli, topnih v vodi. Najpogostejše oblike so morfijev sulfat in morfijev hidroklorid. Obe substanci sta bela praška, grenkega okusa in topna v vodi. Morfin (ali morfij) je glavni alkaloid v opiju in spada med tako imenovane opiate. V medicini velja za enega najmočnejših analgetikov med naravnimi snovmi in je prvi alkaloid, ki so ga izolirali v čisti obliki ter je predstavljal začetek nove znanstvene discipline - [http://sl.wikipedia.org/wiki/Farmakologija farmakologije].
Znanstveniki so do končne biosintetske pridelave morfija, prišli z karakterizacijo dveh ključnih encimov, ki do sedaj še nista bila znana. Zadnji koraki, z pomočjo teh dveh encimov do morfija, vključujejo dva demilacijska dogodka, ki se lahko pojavita v eni od dveh poti, kar je pa odvisno od predpostavljene demetilaze. Na začetku raziskave, so predvidevali, da je encim, ki povzroča produkt, [http://en.wikipedia.org/wiki/Cytochrome_P450 P450s], ki drugače temelji na homolognih človeških encimih, kot je kodein citokrom CYP2D6, ki se nahaja v jetrih. Raziskovalci so uporabili fenotip mutanta za identifikacijo teh dveh encimov dioksigenaz, ki katalizirata O-demetilacijo kodeina in tirozina. Kinetično izpeljani podatki iz poskusov so pokazali, da sledi biosintetska pot od tirozina prek kodein, in ne od tirozina prek oripavina. Z reakcijo imenovano Nash so avtorji pokazali, da je demetilacija mogoča preko hidroksilacije na metilno funkcionalnost in se s formaldehidom proizvaja kot T6ODM in CODM v isti družini encimov, kot človeški histoni in nukleobaze N-demetilaze.

Biokemijski seminar 1 - 2009/10

2010-04-30T18:29:17Z

Luka Bevc:

Temo za seminar pošljite na naslov profesorice [mailto:brigita.lenarcic@fkkt.uni-lj.si] najkasneje 1 mesec pred datumom predstavitve, novica, ki jo boste obdelali, pa na dan predstavitve ne sme biti starejša kot 2 meseca. Na zgornji naslov pošljite tudi ~ dvostranski seminar (1000-1200 besed) do roka, ki je vpisan kot 'rok za oddajo 1. verzije' in to najkasneje do polnoči dneva, ki je naveden. Seminar morata do tega roka dobiti tudi oba recenzenta.

Če si ne predstavljate, kako naj bi ta seznam bil oblikovan, si oglejte [[BiokemSeminar-SkupineNovica-B09 | seznam letošnjih 2. letnikov]]. 
Slovenski naslov povežite z novo stranjo, na kateri nato opišite novico (200 besed). Hkrati vpišite slovenski naslov, svoje ime in datum predstavitve v [[Biokemijski seminar 1 - 2009/10 - Kazalo | kazalo]] in to v kategorijo, ki se vam zdi najustreznejša. Vpišete lahko tudi novo kategorijo.

Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.'' Recenzente bomo vpisali, ko bo seznam končan. Na posamezni uri so lahko na vrsti največ tri predstavitve.

----

== Seminarski roki: ==

'''Predstavitev 15.3.''' {rok za oddajo 1. verzije 4.3., recenzenti popravijo do 8.3.} 
2. Dimitrijević Đorđe - [[ Cerebralne in periferne spremembe, ki so nastale med dušikovo oksidno (NO) sintezo v modelu spalne bolezni podgane; Identifikacija možganskih iNOS ekspresivnih celic.]] [http://elitestv.com/pub/2010/02/cerebral-and-peripheral-changes-occurring-in-nitric-oxide-no-synthesis-in-a-rat-model-of-sleeping-sickness-identification-of-brain-inos-expressing-cells]
 
''Recenzenta: Pavlovič T., Ferkolj M. ''
3. Belšak Karmen - [[3-D struktura virusa s potencialom za boj proti raku in virusu HIV]] [http://www.newsroom.ucla.edu/portal/ucla/ucla-researchers-reveal-3d-structure-153580.aspx] 
''Recenzenta: Bevc L., Flis T. ''
4. Debeljak Mirjam - [[Proteini jedrnih por direktno stimulirajo izražanje genov celičnega cikla in razvojnih genov znotraj nukleoplazme]] [http://www.cell.com/abstract/S0092-8674%2810%2900012-7] 
''Recenzenta: Bezeljak U., Stupar U. ''

'''Predstavitev 18.3.''' {rok za oddajo 1. verzije 8.3., recenzenti popravijo do 12.3.} 
1. Bole Urša [[Gen, ki povečuje vzdržljivost pri teku]] [http://physiolgenomics.physiology.org/cgi/reprint/00199.2009v1] 
''Recenzenta: Bigec T., Ščuk D. ''
2. Razboršek Brigita - [[Okvarjene vezave PINK1 in parkina so lahko vzrok Parkinsonove bolezni]] [http://www.medicalnewstoday.com/articles/179203.php] 
''Recenzenta: Kaneuskaya L., Šterbal I. ''

'''Predstavitev 25.3.''' {rok za oddajo 1. verzije 11.3., recenzenti popravijo do 18.3.} 
1. Umek Špela [[Zaviranje angiogeneze in rasti tumorja z oralno aktivno učinkovino, ki stabilizira neaktivno stanje PDGFRβ/B-RAF]] [http://www.medicalnewstoday.com/articles/179032.php] 
''Recenzenta: Kogoj M., Bratuš Š. ''
2. Kolar Sabina - [[ATP hidroliza v Eg5 kinazi vključuje katalitični dvovodni mehanizem]]
[http://www.physorg.com/news186584297.html] 
''Recenzenta: Stupar U., Caf-Feldin Ž ''
3. Kranjc Aleksander - [[Ritalin povečuje sposobnost učenja s povečanjem plastičnosti možganov]] [http://www.medicalnewstoday.com/articles/181514.php] 
''Recenzenta: Kolenc F., Merljak M.. ''
4. Bosilj Monika [[Pandemska gripa kaže znake odpornosti na tamiflu]] [http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100301131902.htm] 
''Recenzenta: Korpar T., Primec S., ''
5. Bezeljak Urban [[Tvorba priona z rekombinantnim prionskim proteinom]] [http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-01/osu-soe012710.php] 
''Recenzenta: Simonič N., Železnik Ž. ''
6. Primc Tisa [[Dosežena aksonska regeneracija in vitro]] [http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090724113546.htm] 
''Recenzenta: Žbogar U., Rovanšek V. ''

'''Predstavitev 1.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 18.3., recenzenti popravijo do 25.3.} 
1. Banič Teja [[Električni tokovi prostorsko ločijo biogeokemijske procese v morskih sedimentih]] [http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/02/-deep-on-the-ocean.html] 
''Recenzenta: Juvančič J., Korpar T. ''
2. Simonič Nataša [[Zavirano IGF-1 sporočanje zmanjšuje s staranjem povezano proteotoksičnost v miših]] [http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(09)01426-3] 
''Recenzenta: Žlajpah M., Rot Z. ''
3. Rovanšek Veronika [[Sestrin kot povratni inhibitor TOR-a, ki preprečuje s starostjo povezane bolezni]] [http://esciencenews.com/articles/2010/03/04/protein.shown.be.natural.inhibitor.aging.fruit.fly.model] 
''Recenzenta: Adamič B., Frančič V. ''
4. Železnik Žan [[Od kaspaze odvisna pretvorba Dicer-ribonukleaze v deoksiribonukleazo, ki spodbuja apoptozo]] [http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-03/uoca-doc031010.php] 
''Recenzenta: Rupar K., Gregorič T. ''
5. Ferkolj Maja [[Toksičen učinek na DNA pri pogostem in občasnem kajenju marihuane ter tobaka]][http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Toksi%C4%8Den_u%C4%8Dinek_na_DNA_pri_pogostem_in_ob%C4%8Dasnem_kajenju_marihuane_ter_tobaka]
''Recenzenta: Belšak K., Gubanec, V ''
6. Draščič Sara [[Za pojav sladkorne bolezni tipa 2 je kriv protein]] [http://www.dnevnik.si/novice/zdravje/1042282774] 
''Recenzenta: Berčič T., Handanović E. ''

'''Predstavitev 8.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 25.3., recenzenti popravijo do 1.4.} 
1. Caf Feldin Žan [[Atrazin pri afriških žabah krempljarkah povroča poplno feminizacijo]] [http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=common-herbicide-turns-male-frogs-into-females] 
''Recenzenta: Berki B., Hriberšek D. ''
2. Frančič Vito [[Stabilnost in dinamika zvijanja proteina posneta v živi celici]] [http://www.scientificamerican.com/blog/post.cfm?id=scientists-observe-protein-folding-2010-02-28] 
''Recenzenta: Merljak M., Bole U. ''
3. Stupar Uroš 
''Recenzenta: Naraglav N., Bosilj M. ''

'''Predstavitev 12.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 29.3., recenzenti popravijo do 5.4.} 
1. Kanevskaya Liza [[Avtoimunski sindrom odgovoren za kronične sluzninčne infekcije s kandido]] [http://newswire.rockefeller.edu/?page=engine&id=1045] 
''Recenzenta: Frančič V., Tolar E. ''
2. Ščuk Dino [[Metabolične raziskave na pacientih s hepatitisom B in C]] [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2816273/?tool=pmcentrez;report=abstract] 
''Recenzenta: Gregorič T., Razboršek T. ''
3. Kolenc Filip [[Struktura C-terminalne domene nsp4 mačjega virusa]] [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2714721/?tool=pmcentrez] 
''Recenzenta: Gubanec V., Debeljak M. ''

'''Predstavitev 15.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 1.4., recenzenti popravijo do 8.4.} 
1. Handanović Elmina 
''Recenzenta: Perme N., Dimitrijević Đ. ''
2. Flis Tjaša [[ Zdravljenje melanoma z nanodelci]] [http://www.medicalnewstoday.com/articles/183633.php] 
''Recenzenta: Železnik Ž., Kaneuskaya L. ''
3. Pavlovič Tonja - [[Beta-2-mikroglobulin v motnjah avtističnega spektra]] [http://www.scipub.org/fulltext/ajbb/ajbb3287-91.pdf] 
''Recenzenta: Bole U., Žlajpah M. ''
4. Bratuš Maruša [[Morfologija psov- geni in mutacije]]
[http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100301201937.htm] 
''Recenzenta: Bosilj M., Kolar S. ''
5. Primec Sara [[Regulatorni protein v embrionalnih celicah]]
[http://sl.wikipedia.org/wiki/Regulatorni_protein_v_embrionalnih_celicah] 
''Recenzenta: Tolar E., Kolenc F. ''
6. Naraglav Nives [[Spomni se magnezija, če se želiš spomniti: sintetični magnezijev dodatek izboljša spomin in upočasni slabšanje spomina, kot posledico staranja]]
[http://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100222162011.htm] 
''Recenzenta: Umek Š., Simonič N. ''
7. Kogoj Maja [[Presnova: Razumevanje odpornosti na ščitnične hormone]]
[http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100308220538.htm] 
''Recenzenta: Rovanšek V., Kranjc A. ''
8. Žbogar Urška [[Zmožnost aminokislin za opravljanje več vlog hkrati je morda šibka točka virusa hepatitisa C]]
[http://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091231153631.htm] 

''Recenzenta: Rupar K., Podjed Š. ''

'''Predstavitev 22.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 8.4., recenzenti popravijo do 15.4.} 
1. Bevc Luka - [[Dvojna vloga Notch proteina]] [http://www.irbbarcelona.org/index.php/en/news/irb-news/scientific/opposing-functions-of-a-key-molecule-in-the-development-of-organisms] 
''Recenzenta: Kolar S., Perme N. ''
2. Bigec Tjaša [[Učinek usmerjenih nanodelcev na človeško RNA]] [http://media.caltech.edu/press_releases/13334] 
''Recenzenta: Ščuk D., Podjed Š. ''
3. Žlajpah Margareta [[Struktura nespecifičnih LTP proteinov omogoča razumevanje njihove odpornosti na proteolizo]][http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bi901939z] 
''Recenzenta: Šterbal I., Berčič T. ''

'''Predstavitev 6.5.''' {rok za oddajo 1. verzije 22.4., recenzenti popravijo do 29.4.} 
1. Juvančič Janja - [[Pridobivanje morfija]] [http://www.sciencenews.org/view/generic/id/57257/title/Chemists_pin_down_poppys_tricks_for_making_morphine] 
''Recenzenta: Bratuš M., Berki B. ''
2. Berčič Tjaša [[Prenos DNA v človeških zarodkih za preprečitev prenosa mitohondrijske bolezni DNA]][http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100416121800.htm] 
''Recenzenta: Caf-Feldin Ž., Primc T. ''
3. Gregorič Tina 
''Recenzenta: Debeljak M., Naraglav N. ''
4. Gubanec Vesna [[Lektin izoliran iz banan je potencialni preprečevalec replikacije virusa HIV]][http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100315091303.htm] 
''Recenzenta: Dimitrijević Đ., Bezeljak U. ''
5. Ogrin Laura [[Receptorji dopamina D2 v disfunkcionalnih nagrajevalnih sistemih in kompulzivno prenajedanje pri debelih podganah]][http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100328170243.htm#] 
''Recenzenta: Draščič S., Pavlovič T. ''
6. Tolar Eva 
''Recenzenta: Ferkolj M., Umek Š. ''

'''Predstavitev 13.5.''' {rok za oddajo 1. verzije 29.4., recenzenti popravijo do 6.5.} 
1. Korpar Tanja 
''Recenzenta: Kranjc A., Kogoj M. ''
2. Šterbal Ines 
''Recenzenta: Handanović E., Adamič B. ''
3. Berki Barbara 
''Recenzenta: Žbogar U., Banič T. ''

'''Predstavitev 27.5.''' {rok za oddajo 1. verzije 13.5., recenzenti popravijo do 20.5.} 
1. Podjed Špela 
''Recenzenta: Flis T., Belšak K. ''
2. Rot Zala 
''Recenzenta: Primec S., Bevc L. ''
3. Hriberšek Damjana 
''Recenzenta: Razboršek B., Ogrin L. ''

'''Predstavitev 31.5.''' {rok za oddajo 1. verzije 17.5., recenzenti popravijo do 24.5.} 
1. Perme Nejc 
''Recenzenta: Rot Z., Bigec T. ''
2. Merljak Matevž 
''Recenzenta: Banič T., Primc T. ''
3. Rupar Kaja 
''Recenzenta: Hriberšek D., Juvančič J. ''

'''Predstavitev 3.6.''' {rok za oddajo 1. verzije 18.5., recenzenti popravijo do 25.5.} 
1. Adamič Bojan -[[Omega-3 maščobne kisline predstavljajo možno orožje v boju s tumorji živčnega sistema pri otrocih.]]
[http://ki.se/ki/jsp/polopoly.jsp?l=en&d=130&a=96133&newsdep=130] 
''Recenzenta: ''
2. 
''Recenzenta: ''
3. 
''Recenzenta: ''
4. 
''Recenzenta: ''
5. 
''Recenzenta: ''
6. 
''Recenzenta: ''
7. 
''Recenzenta: ''
8. 
''Recenzenta: ''

Dvojna vloga Notch proteina

2010-04-07T21:11:53Z

Luka Bevc: New page: Notch je protein prisoten v membranah celic. Ta protein je odgovoren za izražanje genov, ki so pomembni pri celični delitvi,rasti,migraciji,specializaciji in smrti. Prav tako je pomembe...

Notch je protein prisoten v membranah celic. Ta protein je odgovoren za izražanje genov, ki so pomembni pri celični delitvi,rasti,migraciji,specializaciji in smrti. Prav tako je pomemben za pravilen razvoj organizmov in za vzdrževanje tkiv pri odraslih osebah. Pred kartkim pa so prišli do odkritja, da ima ta protein dvojno vlogo. Če se aktivira ob nepravem času ali na napačen način lahko to privede do nastanka rakastih celic in bolezni kot so levkemija, rak dojk, rak debelega črevesja, kožni rak in rak pljuč. Notch protein deluje tako, da se poveže z ligandom s sosednje celice in ko se to zgodi se znotrajcelični del proteina odcepi, ter potuje v jedro kjer pride do izražanja genov.

Pri razvijajočem se krilu vinske mušice so med zdravimi celicami, s tehniko klonske analize, manipulirali z zdravimi celicami, kjer so spremenili protein. Krilo vinske mušice so uporabili zato, ker pride tam do najboljšega izražanja posledic na sosednje celice zaradi kakšne spremembe. Pri celicah brez Notch proteina do izražana genov ni prišlo medtem, ko pa pri sosednjih celicah je. Razlog za to je, da sam protein nadzira količino lipidov na katerih se veže v membrani. Zaradi prenehane aktivnosti se je količina prostih lipidov v membranah zmanipuliranih celic povečala. Ti lipidi so nato interagirali z proteini na sosednijh celicah. Tako deluje Notch protein pravzaprav kot dvojni agent, saj nadzira količino samih lipidov s katerimi se veže. Zaradi konzervativnosti proteina pričakujejo podobno delovanje pri vseh organizmih. S tem odkritjem so prišli do spoznanja, da se nekaterih vrst raka npr. akutne limfoblastične levkemije ne da pozdraviti z blokiranjem Notch proteina, saj ima to lahko nezaželene stranske posledice pri sosednjih celicah.

Biokemijski seminar 1 - 2009/10

2010-04-07T21:07:26Z

Luka Bevc:

Temo za seminar pošljite na naslov profesorice [mailto:brigita.lenarcic@fkkt.uni-lj.si] najkasneje 1 mesec pred datumom predstavitve, novica, ki jo boste obdelali, pa na dan predstavitve ne sme biti starejša kot 2 meseca. Na zgornji naslov pošljite tudi ~ dvostranski seminar (1000-1200 besed) do roka, ki je vpisan kot 'rok za oddajo 1. verzije' in to najkasneje do polnoči dneva, ki je naveden. Seminar morata do tega roka dobiti tudi oba recenzenta.

Če si ne predstavljate, kako naj bi ta seznam bil oblikovan, si oglejte [[BiokemSeminar-SkupineNovica-B09 | seznam letošnjih 2. letnikov]]. 
Slovenski naslov povežite z novo stranjo, na kateri nato opišite novico (200 besed). Hkrati vpišite slovenski naslov, svoje ime in datum predstavitve v [[Biokemijski seminar 1 - 2009/10 - Kazalo | kazalo]] in to v kategorijo, ki se vam zdi najustreznejša. Vpišete lahko tudi novo kategorijo.

Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.'' Recenzente bomo vpisali, ko bo seznam končan. Na posamezni uri so lahko na vrsti največ tri predstavitve.

----

== Seminarski roki: ==

'''Predstavitev 15.3.''' {rok za oddajo 1. verzije 4.3., recenzenti popravijo do 8.3.} 
2. Dimitrijević Đorđe - [[ Cerebralne in periferne spremembe, ki so nastale med dušikovo oksidno (NO) sintezo v modelu spalne bolezni podgane; Identifikacija možganskih iNOS ekspresivnih celic.]] [http://elitestv.com/pub/2010/02/cerebral-and-peripheral-changes-occurring-in-nitric-oxide-no-synthesis-in-a-rat-model-of-sleeping-sickness-identification-of-brain-inos-expressing-cells]
 
''Recenzenta: Pavlovič T., Ferkolj M. ''
3. Belšak Karmen - [[3-D struktura virusa s potencialom za boj proti raku in virusu HIV]] [http://www.newsroom.ucla.edu/portal/ucla/ucla-researchers-reveal-3d-structure-153580.aspx] 
''Recenzenta: Bevc L., Flis T. ''
4. Debeljak Mirjam - [[Proteini jedrnih por direktno stimulirajo izražanje genov celičnega cikla in razvojnih genov znotraj nukleoplazme]] [http://www.cell.com/abstract/S0092-8674%2810%2900012-7] 
''Recenzenta: Bezeljak U., Stupar U. ''

'''Predstavitev 18.3.''' {rok za oddajo 1. verzije 8.3., recenzenti popravijo do 12.3.} 
1. Bole Urša [[Gen, ki povečuje vzdržljivost pri teku]] [http://physiolgenomics.physiology.org/cgi/reprint/00199.2009v1] 
''Recenzenta: Bigec T., Ščuk D. ''
2. Razboršek Brigita - [[Okvarjene vezave PINK1 in parkina so lahko vzrok Parkinsonove bolezni]] [http://www.medicalnewstoday.com/articles/179203.php] 
''Recenzenta: Kaneuskaya L., Šterbal I. ''

'''Predstavitev 25.3.''' {rok za oddajo 1. verzije 11.3., recenzenti popravijo do 18.3.} 
1. Umek Špela [[Zaviranje angiogeneze in rasti tumorja z oralno aktivno učinkovino, ki stabilizira neaktivno stanje PDGFRβ/B-RAF]] [http://www.medicalnewstoday.com/articles/179032.php] 
''Recenzenta: Kogoj M., Bratuš Š. ''
2. Kolar Sabina - [[ATP hidroliza v Eg5 kinazi vključuje katalitični dvovodni mehanizem]]
[http://www.physorg.com/news186584297.html] 
''Recenzenta: Stupar U., Caf-Feldin Ž ''
3. Kranjc Aleksander - [[Ritalin povečuje sposobnost učenja s povečanjem plastičnosti možganov]] [http://www.medicalnewstoday.com/articles/181514.php] 
''Recenzenta: Kolenc F., Merljak M.. ''
4. Bosilj Monika [[Pandemska gripa kaže znake odpornosti na tamiflu]] [http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100301131902.htm] 
''Recenzenta: Korpar T., Primec S., ''
5. Bezeljak Urban [[Tvorba priona z rekombinantnim prionskim proteinom]] [http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-01/osu-soe012710.php] 
''Recenzenta: Simonič N., Železnik Ž. ''
6. Primc Tisa [[Dosežena aksonska regeneracija in vitro]] [http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090724113546.htm] 
''Recenzenta: Žbogar U., Rovanšek V. ''

'''Predstavitev 1.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 18.3., recenzenti popravijo do 25.3.} 
1. Banič Teja [[Električni tokovi prostorsko ločijo biogeokemijske procese v morskih sedimentih]] [http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/02/-deep-on-the-ocean.html] 
''Recenzenta: Juvančič J., Korpar T. ''
2. Simonič Nataša [[Zavirano IGF-1 sporočanje zmanjšuje s staranjem povezano proteotoksičnost v miših]] [http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(09)01426-3] 
''Recenzenta: Žlajpah M., Rot Z. ''
3. Rovanšek Veronika [[Sestrin kot povratni inhibitor TOR-a, ki preprečuje s starostjo povezane bolezni]] [http://esciencenews.com/articles/2010/03/04/protein.shown.be.natural.inhibitor.aging.fruit.fly.model] 
''Recenzenta: Adamič B., Frančič V. ''
4. Železnik Žan [[Od kaspaze odvisna pretvorba Dicer-ribonukleaze v deoksiribonukleazo, ki spodbuja apoptozo]] [http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-03/uoca-doc031010.php] 
''Recenzenta: Rupar K., Gregorič T. ''
5. Ferkolj Maja [[Toksičen učinek na DNA pri pogostem in občasnem kajenju marihuane ter tobaka]][http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Toksi%C4%8Den_u%C4%8Dinek_na_DNA_pri_pogostem_in_ob%C4%8Dasnem_kajenju_marihuane_ter_tobaka]
''Recenzenta: Belšak K., Gubanec, V ''
6. Draščič Sara [[Za pojav sladkorne bolezni tipa 2 je kriv protein]] [http://www.dnevnik.si/novice/zdravje/1042282774] 
''Recenzenta: Berčič T., Handanović E. ''

'''Predstavitev 8.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 25.3., recenzenti popravijo do 1.4.} 
1. Caf Feldin Žan [[Atrazin pri afriških žabah krempljarkah povroča poplno feminizacijo]] [http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=common-herbicide-turns-male-frogs-into-females] 
''Recenzenta: Berki B., Hriberšek D. ''
2. Frančič Vito [[Stabilnost in dinamika zvijanja proteina posneta v živi celici]] [http://www.scientificamerican.com/blog/post.cfm?id=scientists-observe-protein-folding-2010-02-28] 
''Recenzenta: Merljak M., Bole U. ''
3. Stupar Uroš 
''Recenzenta: Naraglav N., Bosilj M. ''

'''Predstavitev 12.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 29.3., recenzenti popravijo do 5.4.} 
1. Kanevskaya Liza [[Avtoimunski sindrom odgovoren za kronične sluzninčne infekcije s kandido]] [http://newswire.rockefeller.edu/?page=engine&id=1045] 
''Recenzenta: Frančič V., Tolar E. ''
2. Ščuk Dino [[Metabolične raziskave na pacientih s hepatitisom B in C]] [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2816273/?tool=pmcentrez;report=abstract] 
''Recenzenta: Gregorič T., Razboršek T. ''
3. Kolenc Filip [[Struktura C-terminalne domene nsp4 mačjega virusa]] [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2714721/?tool=pmcentrez] 
''Recenzenta: Gubanec V., Debeljak M. ''

'''Predstavitev 15.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 1.4., recenzenti popravijo do 8.4.} 
1. Handanović Elmina 
''Recenzenta: Perme N., Dimitrijević Đ. ''
2. Flis Tjaša [[ Zdravljenje melanoma z nanodelci]] [http://www.medicalnewstoday.com/articles/183633.php] 
''Recenzenta: Železnik Ž., Kaneuskaya L. ''
3. Pavlovič Tanja 
''Recenzenta: Bole U., Žlajpah M. ''
4. Bratuš Maruša [[Morfologija psov- geni in mutacije]]
[http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100301201937.htm] 
''Recenzenta: Bosilj M., Kolar S. ''
5. Primec Sara [[Regulatorni protein v embrionalnih celicah]]
[http://sl.wikipedia.org/wiki/Regulatorni_protein_v_embrionalnih_celicah] 
''Recenzenta: Tolar E., Kolenc F. ''
6. Naraglav Nives [[Spomni se magnezija, če se želiš spomniti: sintetični magnezijev dodatek izboljša spomin in upočasni slabšanje spomina, kot posledico staranja]]
[http://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100222162011.htm.html] 
''Recenzenta: Umek Š., Simonič N. ''
7. Kogoj Maja [[Presnova: Razumevanje odpornosti na ščitnične hormone]]
[http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100308220538.htm] 
''Recenzenta: Rovanšek V., Kranjc A. ''
8. Žbogar Urška [[Zmožnost aminokislin za opravljanje več vlog hkrati je morda šibka točka virusa hepatitisa C]]
[http://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091231153631.htm] 

''Recenzenta: Rupar K., Podjed Š. ''

'''Predstavitev 22.4.''' {rok za oddajo 1. verzije 8.4., recenzenti popravijo do 15.4.} 
1. Bevc Luka - [[Dvojna vloga Notch proteina]] [http://www.irbbarcelona.org/index.php/en/news/irb-news/scientific/opposing-functions-of-a-key-molecule-in-the-development-of-organisms] 
''Recenzenta: Kolar S., Perme N. ''
2. Bigec Tjaša [[Učinek usmerjenih nanodelcev na človeško RNA]] [http://media.caltech.edu/press_releases/13334] 
''Recenzenta: Ščuk D., Podjed Š. ''
3. Žlajpah Margareta [[Struktura nespecifičnih LTP proteinov omogoča razumevanje njihove odpornosti na proteolizo]][http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bi901939z] 
''Recenzenta: Šterbal I., Berčič T. ''

'''Predstavitev 6.5.''' {rok za oddajo 1. verzije 22.4., recenzenti popravijo do 29.4.} 
1. Juvančič Janja 
''Recenzenta: Bratuš M., Berki B. ''
2. Berčič Tjaša 
''Recenzenta: Caf-Feldin Ž., Primc T. ''
3. Gregorič Tina 
''Recenzenta: Debeljak M., Naraglav N. ''
4. Gubanec Vesna 
''Recenzenta: Dimitrijević Đ., Bezeljak U. ''
5. Ogrin Laura 
''Recenzenta: Draščič S., Pavlovič T. ''
6. Tolar Eva 
''Recenzenta: Ferkolj M., Umek Š. ''

'''Predstavitev 13.5.''' {rok za oddajo 1. verzije 29.4., recenzenti popravijo do 6.5.} 
1. Korpar Tanja 
''Recenzenta: Kranjc A., Kogoj M. ''
2. Šterbal Ines 
''Recenzenta: Handanović E., Adamič B. ''
3. Berki Barbara 
''Recenzenta: Žbogar U., Banič T. ''

'''Predstavitev 27.5.''' {rok za oddajo 1. verzije 13.5., recenzenti popravijo do 20.5.} 
1. Podjed Špela 
''Recenzenta: Flis T., Belšak K. ''
2. Rot Zala 
''Recenzenta: Primec S., Bevc L. ''
3. Hriberšek Damjana 
''Recenzenta: Razboršek B., Ogrin L. ''

'''Predstavitev 31.5.''' {rok za oddajo 1. verzije 17.5., recenzenti popravijo do 24.5.} 
1. Perme Nejc 
''Recenzenta: Rot Z., Bigec T. ''
2. Merljak Matevž 
''Recenzenta: Banič T., Primc T. ''
3. Rupar Kaja 
''Recenzenta: Hriberšek D., Juvančič J. ''

'''Predstavitev 3.6.''' {rok za oddajo 1. verzije 18.5., recenzenti popravijo do 25.5.} 
1. Adamič Bojan -[[Omega-3 maščobne kisline predstavljajo možno orožje v boju s tumorji živčnega sistema pri otrocih.]]
[http://ki.se/ki/jsp/polopoly.jsp?l=en&d=130&a=96133&newsdep=130] 
''Recenzenta: ''
2. 
''Recenzenta: ''
3. 
''Recenzenta: ''
4. 
''Recenzenta: ''
5. 
''Recenzenta: ''
6. 
''Recenzenta: ''
7. 
''Recenzenta: ''
8. 
''Recenzenta: ''