Analýza lokalizace a dynamiky komponent komplexu ARP2/3 v peroxisomech pomocí mikroskopických metod

Abstract

Aktinový cytoskelet je základní složkou pro funkci všech eukaryotických buněk. Hraje klíčovou roli při stanovení a udržování buněčného tvaru, buněčného dělení, intracelulárního transportu a pohybu organel či při reakcích na extracelulární stimuly. Pro náležité fungování těchto procesů je potřeba dynamických reorganizací buněčné aktinové sítě. ARP2/3 komplex je jeden z hlavních nukleátorů aktinových mikrofilament. Celý komplex se skládá ze sedmi podjednotek, dvou strukturně podobných globulárnímu aktinu a pěti unikátních proteinů. Hlavní rolí ARP2/3 komplexu je tvorba větvené aktinové sítě pomocí zakládání nukleačních počátků na pre-existujících aktinových vláknech, čímž výrazně zefektivňují funkční dynamiku aktinového cytoskeletu. Tato větvení jsou u rostlin důležitou složkou morfogenetických procesů jako jsou apikální růst mechových protonemat či ustanovení tvaru epidermálních buněk při jejich expanzi. Jak bylo nedávno pozorováno, ARP2/3 komplex kolokalizuje s peroxisomy, kde zřejmě napomáhá autofagické degradaci těchto organel. Peroxisomy jsou naprosto stěžejní složkou rostlinného metabolismu. Mají na starost β-oxidaci mastných kyselin, glyoxylátový cyklus, syntézu fytohormonů či jsou součástí fotorespirační dráhy. Peroxisomy jsou jedny z nejdynamičtějších organel. Cílem této práce je určení...

The actin cytoskeleton plays a fundamental role in the proper functioning of all eukaryotic cells. It is key in processes such as establishing and maintaining cellular shape, cell division, intracellular transport, and organelle movement, as well as reacting to extracellular stimuli. Dynamic actin cytoskeleton reorganization is critical for these processes, and it is pivotal that it functions accordingly. The ARP2/3 complex is one of the primary actin microfilament nucleators. It is a heteromeric complex consisting of seven subunits, two of which are actin-related and five of which are novel. The primary function of the ARP2/3 complex is the creation of a branched actin microfilament network, made possible by the ARP2/3's ability to create nucleation cores for new actin filaments from pre-existing ones. In this manner, general actin dynamics become increasingly effective. Microfilament branching is an important part of plant morphogenetic processes such as moss protonema apical growth and the establishment of cell shape during epidermal expansion. Recently, the ARP2/3 complex co-localization with peroxisomes has been documented and its connection to pexophagy was proposed. Peroxisomes are highly necessary in many of the plant's metabolic processes, spanning from β-oxidation of fatty acids, the...