Quantitative fluorescence microscopy techniques to study three-dimensional organisation of T-cell signalling molecules.

Abstract

11 SOUHRN Proteiny patří mezi základní stavební jednotky všech organismů. Proto je pochopení jejich funkce na molekulární úrovni jedním z klíčových cílů současného biologického, biochemického a biofyzikálního výzkumu. Je důležité charakterizovat aspekty ovlivňující lokalizaci bílkovin do vnitrobuněčných částí se specifickými funkcemi a jejich samotnou dynamickou strukturu, včetně multiproteinových komplexů. Jakékoliv narušení těchto proteinových vlastností může vést ke vzniku různých onemocnění. Většina proteomických studií je dnes prováděna pomocí biochemických přístupů, které nám umožňují studovat mnohobuněčný organismus nebo tkáň najednou. Nevýhodou těchto metod je složitá příprava vzorku a potřeba velkého počtu buněk. Tato kombinace vede ke ztrátě informací z jednotlivých buněk na molekulární úrovni. Oproti tomu mikroskopické techniky mohou poskytnout poměrně podrobné informace o sledovaných bílkovinách, navíc z jednotlivých buněk. Pro studium lokalizace proteinů v různých částech lidských lymfocytů jsme vybrali trans-membránové adaptorové proteiny (TRAPy). Kombinací metod DNA manipulace a fluorescenční mikroskopie jsme sledovali i jejich nanoskopickou organizaci na plazmatické membráně. Jako zástupci byly vybrány tyto proteiny: "linker of activation of T lymphocytes" (LAT), "phosphoprotein associated...

10 SUMMARY Proteins represent one of the basic building blocks of all organisms. To understand their function at the molecular level is one the critical goals of current biological, biochemical and biophysical research. It is important to characterise all aspects that affect the localisation of proteins into different compartments with specific functions, the dynamic structure of proteins and their role in multiprotein assemblies, because altering these properties can lead to various diseases. Most of the proteomic studies are nowadays performed using biochemical approaches that allow us to study multicellular organism or tissue at once. The disadvantage of these methods is complex preparation of sample and the need for a large number of cells, which leads to the loss of information at the molecular level and in individual cells. On the contrary, microscopy can provide rather detailed information about proteins of interest and at the level of a single cell. A variety of fluorescence microscopy methods in combination with recombinant DNA techniques were applied to elucidate subcellular localisation of transmembrane adaptor proteins (TRAPs) in human lymphocytes and their nanoscopic organisation at the plasma membrane. Linker of activation of T lymphocytes (LAT), phosphoprotein associated with...