Theses http://hdl.handle.net/20.500.11956/1908 2026-04-08T19:43:14Z 2026-04-08T19:43:14Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207676 2026-04-08T01:19:40Z 2026-01-01T00:00:00Z

Biologické účinky tetrapyrolových sloučenin a jejich derivátů Bilirubin (BR), the end product of heme metabolism, is an important endogenous molecule: in addition to its significant antioxidant and anti-inflammatory properties, it also has broad metabolic effects. Epidemiological studies link benign hyperbilirubinemia with a lower incidence of a whole range of civilization diseases such as cardiovascular disease, obesity, autoimmune diseases, and metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD). One of the mechanisms of action is the binding of BR to the nuclear receptor PPARα, which regulates the utilization of energy from lipids. Conversely, in extremely high concentrations, BR has a cytotoxic effect, primarily on the central nervous system of newborns suffering from severe neonatal jaundice. The standard treatment in this case is blue-green light phototherapy (PT) in the range of 400 - 520 nm, which effectively reduces toxic concentrations of BR by converting it into water-soluble photoproducts that are more easily excreted from the body in urine or bile. However, not much is known about the biological properties of photoproducts, and research in this area is crucial for understanding the long-term negative effects that many epidemiological studies suggest are associated with PT. The aim of this study was to compare the antioxidant and...; Bilirubin (BR), konečný produkt metabolismu hemu, je významnou endogenní molekulou: vedle výrazných antioxidačních a protizánětlivých vlastností, má také široké metabolické účinky. Epidemiologické studie spojují benigní hyperbilirubinémii s nižším výskytem celé řady civilizačních onemocnění jako jsou kardiovaskulární choroby, obezita, autoimunitní onemocnění nebo s jaterní steatózou asociovanou s metabolickou dysfunkcí (MASLD). Jedním z mechanismů účinku je vazba BR na nukleární receptor PPARα, který reguluje využití energie z lipidů. Naopak v extrémně vysokých koncentracích BR působí cytotoxicky především na centrální nervový systém novorozenců trpících závažnou formou novorozenecké žloutenky. Standardním léčebným opatřením je v tomto případě fototerapie modrozeleným světlem (PT) v rozmezí 400 - 520 nm, která toxické koncentrace BR účinně snižuje jeho konverzí na ve vodě rozpustné fotoprodukty, které jsou z těla snáze vylučitelné močí nebo žlučí. O biologických vlastnostech fotoproduktů toho ale není mnoho známo a jejich výzkum je klíčový pro pochopení dlouhodobých negativních účinků, jejichž spojitost s PT naznačují mnohé epidemiologické studie. Cílem této práce bylo jednak porovnat antioxidační a cytotoxické účinky BR s jeho fotooxidačními produkty lumirubinem (LR) a s (Z)- a (E)-konfiguračními...

2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207673 2026-04-08T01:20:13Z 2026-01-01T00:00:00Z

Identification of compounds inhibiting cap binding in influenza A polymerase The influenza A virus represents a significant global health threat due to its efficient transmission and the high variability of its genome, which underlies recurrent annual epidemics and, occasionally, pandemics. This disease has not only major clinical impact but also constitutes serious public health concerns. Although prophylactic vaccination is available, options for targeted antiviral therapy remain limited, underscoring the urgent need for novel and effective antiviral agents. VX-787 emerged as a promising candidate, functioning as a specific inhibitor of the five- prime cap-binding activity of the PB2 subunit of the influenza virus RNA-dependent RNA polymerase. This interaction is essential for the cap-snatching mechanism, a key step in viral genome transcription. Despite demonstrating the potent antiviral activity of VX-787, resistance- associated mutations in PB2 emerged during preclinical and clinical evaluation. Clinical trials were discontinued, as VX-787 did not demonstrate a definitive therapeutic advantage over the current standard of care. The aim of this work was to elucidate the molecular mechanisms of VX-787 resistance in selected PB2 mutants and to develop reliable screening methods for identifying new inhibitors of PB2 - five-prime cap interaction. Our results indicate that...; Virus chřipky A představuje významné celosvětové zdravotní riziko, neboť je schopen efektivního přenosu a díky vysoké variabilitě svého genomu vyvolává každoroční epidemie a příležitostně i pandemie. Toto onemocnění má nejen klinický dopad, ale je také závažné z hlediska veřejného zdraví. V současné době je k dispozici profylaxe formou vakcinace, ale možnosti cílené antivirové léčby zůstávají omezené, což podtrhuje nezbytnost hledání nových účinných antivirotik. Jedním z perspektivních kandidátů byla molekula VX-787, specifický inhibitor vazby 7-methylguanosinové čepičky na PB2 podjednotku RNA-dependentní RNA polymerasy viru chřipky. Tato vazba je nezbytná pro cap-snatching, klíčový krok v transkripci virového genomu. Přestože VX-787 vykazoval vysokou antivirovou aktivitu, v průběhu preklinického a klinického testování se objevily mutace v PB2 vedoucí k rozvoji rezistence. Klinické studie byly ukončeny, jelikož nebyl prokázán jednoznačný přínos oproti stávající dostupné terapii. Cílem této práce bylo objasnit mechanismus vzniku rezistence vůči VX-787 u vybraných mutací PB2 a vyvinout spolehlivé screeningové metody umožňující identifikaci nových inhibitorů interakce PB2 s čepičkou. Studie ukázala, že rezistence k VX-787 u vybraných mutací není primárně důsledkem výrazných strukturních změn, ale...

2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207671 2026-04-08T01:06:58Z 2026-01-01T00:00:00Z

Inhibitors of rhomboid intramembrane proteases and their use in cell biology Rhomboid serine proteases are highly conserved enzymes across all kingdoms of life. These intramembrane proteases are implicated in a wide range of cellular processes including cell signalling, quorum sensing, protein quality control, mitophagy and apoptosis regulation. Rhomboid proteases have been associated with numerous human pathologies, from malaria parasite invasion and host entry to cancer progression and neurodegenerative disorders development, making them potential candidates for therapeutical targeting. The mitochondrial rhomboid protease PARL, for example, has been implicated in several key pathways, including mitophagy regulation, apoptosis regulation and ferroptosis resistance. Furthermore, PARL has been linked to Parkinson's disease and type 2 diabetes mellitus. Detailed molecular mechanism of rhomboid proteases is not fully understood, particularly with respect to substrate-enzyme interactions and the consequent conformational dynamics. This gap is especially pronounced for eukaryotic rhomboids, as their reconstitution for in vitro studies remains challenging, severely limiting the substrate and inhibitor development; consequently, potent, selective and non-toxic inhibitors were still lacking. We addressed these limitations by developing fluorogenic substrates compatible with rhomboid...; Serinové rhomboid proteasy se vyskytují ve všech živočišných říších. Tyto intramembránové proteasy se podílejí na mnohých buněčných procesech jako jsou buněčná signalizace, bakteriální komunikace "quorum sensing", kontrola kvality proteinů, regulace mitofagie aapoptózy. Proteasyz řad rhomboidů jsou spojoványs řadou lidských patologií, od invaze parasita malárie a vstupu do hostitele až po progresi rakovinných onemocnění a rozvoj neurodegenerativních poruch, což z nich činí potenciální kandidáty pro terapeutické využití. Například mitochondriální rhomboid proteasa PARL se uplatňuje v několika klíčových drahách, včetně regulace mitofagie, apoptózy a rezistence vůči ferroptóze. PARL je navíc spojován s Parkinsonovou chorobou a diabetem mellitus 2. typu. Detailní molekulární mechanismus rhomboid proteas není dosud zcela objasněn, zejména pokud jde o interakci substrátu s enzymem a související konformační dynamiku. Tato mezera je zvláště patrná u eukaryotních rhomboidů, jelikož jejich problematická rekonstituce pro in vitro studie omezuje vývoj příslušných substrátů a inhibitorů. V důsledku toho stále chyběly jejich účinné, selektivní a netoxické inhibitory. Toto omezení jsme odstranili vyvinutím fluorogenních substrátů kompatibilních s rhomboidy v micelách, lipozomech či nanodiscích a navržením série...

2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207670 2026-04-08T01:01:18Z 2026-01-01T00:00:00Z

Identification and functional validation of novel mitochondrial disease genes This dissertation focuses on the functional and molecular characterization of selected mitochondrial disorders and on the development of methods enabling non-invasive assessment of mitochondrial function. The first part of the study is dedicated to the POLRMT gene - we defined the pathogenic variants in POLRMT, that are causal for the development of mitochondrial disease. Functional analyses demonstrated that its pathogenic variants disrupt mitochondrial transcription and consequently impair oxidative phosphorylation (OXPHOS). Patients carrying variants in SLC25A26 and MECR exhibited variable degrees of mitochondrial dysfunction. While patient- derived fibroblasts showed only mild alterations, more pronounced effects are expected in tissues with higher energetic demands. The second part of the thesis focuses on the development and optimization of a protocol for the cryopreservation of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and their subsequent respirometric analysis. The results demonstrate that cryopreserved PBMCs retain high post- thaw viability and mitochondrial integrity, and that their respiratory parameters reliably distinguish patients with mitochondrial disorders from healthy controls. The findings presented in this thesis provide a significant contribution to the diagnostics of...; Tato disertační práce se zaměřuje na funkční a molekulární charakterizaci vybraných mitochondriálních onemocnění a na vývoj metod umožňujících neinvazivní hodnocení mitochondriální funkce. V první části byla pozornost věnována genu POLRMT, který byl v této studii potvrzen jako gen, jehož patologické varianty jsou kauzální příčinou mitochondriálního onemocnění. Bylo prokázáno, že jeho patogenní varianty narušují mitochondriální transkripci a následně vedou k poruše oxidační fosforylace (OXPHOS). U pacientů nesoucích varianty v genech SLC25A26 a MECR byly zjištěny odlišné stupně mitochondriální dysfunkce. Zatímco fibroblasty vykazovaly pouze mírné změny respiračních parametrů, lze předpokládat, že ve tkáních s vyšší energetickou náročností se funkční dopad těchto variant projeví výrazněji. Druhá část práce se soustředí na vývoj a optimalizaci protokolu pro kryoprezervaci periferních mononukleárních buněk (PBMCs) z krve a jejich následnou respirometrickou analýzu. Bylo prokázáno, že kryoprezervované PBMCs si zachovávají vysokou viabilitu i funkční integritu mitochondrií a jejich respirační parametry umožňují rozlišit pacienty s mitochondriální poruchou od zdravých kontrolních osob. Získané výsledky představují významný přínos pro oblast diagnostiky mitochondriálních onemocnění. Práce potvrzuje, že...

2026-01-01T00:00:00Z