C8155 Buněčné signalizace

Přírodovědecká fakulta
jaro 2023
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Veronika Farková (pomocník)
Mgr. Gabriela Ilčíková (pomocník)
Garance
prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 9:00–10:50 B11/205
Předpoklady
C4182 Biochemie II || C3580 Biochemie || C5720 Biochemie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Při týdenní výuce min. 8 posluchačů, při blokové bez omezení
Mateřské obory/plány
předmět má 24 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Navazující přednáškový kurz o funkční biochemii a patobiochemii, určený zejména pro studenty magisterského (ale i doktorského) a bakalářského studia biochemie a molekulární biologie a rovněž obecné biologie, chemie a všeobecného lékařství. Výstupy učení: Při ukončení kurzu by studenti měli být schopni: - popsat a vysvětlit základní biochemické regulační mechanismy na molekulární úrovni; - vysvětlit podstatu hlavních typů signálních drah vyskytujících se u živočišných buněk; - analyzovat signální mechanismy uplatňující se při vnitrobuněčných a mezibuněčných komunikacích; - prezentovat nové poznatky o biomedicínských aspektech biochemie.
Výstupy z učení
Při ukončení kurzu by studenti měli být schopni:
- popsat a vysvětlit základní biochemické regulační mechanismy na molekulární úrovni;
- vysvětlit podstatu hlavních typů signálních drah vyskytujících se u živočišných buněk;
- analyzovat signální mechanismy uplatňující se při vnitrobuněčných a mezibuněčných komunikacích;
- prezentovat nové poznatky o biomedicínských aspektech biochemie.
Osnova
  • 1. Types of signalling molecules and intercellular signal transduction processes in eukaryotes. (Hormones, growth factors, neurotransmitters, cytokines. Endocrine, neurocrine, paracrine, and autocrine communications).
    2. Classification of hormones according to the type of receptors and mechanism of their action. (Hierarchical arrangement of the endocrine system. Feedback regulation of the hormone secretion).
    3. Metabolism of hormones and basic experimental methods in the study of their actions. (Biosynthesis of peptide and protein hormones. Biosynthesis of the thyroid hormones and their metabolism in tissues).
    4. Mechanisms of signal transduction mediated by plasma membrane receptors. (Basic types of receptors, effectors, second messengers, and protein kinases. Amplification function of receptor-effector-second messenger-protein kinase cascade).
    5. Heterotrimeric G-proteins and their functions. (Mechanism of signal transduction mediated by G-proteins. Basic types of G-proteins, alpha-, beta-, and gamma-subunits. Mechanism of the effects. The use of non-hydrolyzable analogues of GTP in the study of G-proteins function).
    6. The most important signal transduction pathways are initiated by the interaction of extracellular ligands with the G-protein coupled receptors. (Adenylate cyclase cascade and the mechanism of activation of protein kinase A. Phosphoinositide cascade and activation of protein kinase C).
    7. The role of intracellular calcium and calmodulin in signal transduction. (Inositol trisphosphate and ryanodine receptors. Signalling properties of cADP-ribose. Mechanisms of calcium-induced release of calcium).
    8. Other signal transduction pathways - guanylate cyclases and NO synthases.
    9. Receptor tyrosine kinases (RTKs) and MAP kinase cascade. (Mechanism of action of growth factors receptors. Src and other cytosolic tyrosine kinases. SH2 and SH3 binding domains. MAP kinase cascade).
    10. Signaling through intracellular receptors. > (Mechanism of action of steroid and thyroid hormone receptors).
    11. Superfamily of GTPases and their cellular functions. (The GTPase cycle, GNRF and GAP proteins. Comparison of the mechanism of action of the elongation factor EF-Tu and heterotrimeric G-proteins. Ras protein).
    12. Adaptation of target cells - desensitization of receptors. "Receptor diseases" - disorders connected with impairments of signal transduction.
    13. Convergence, divergence, and crosstalk of diverse signal transduction pathways.
    14. Interaction of diverse signal transduction pathways in the regulation of complex physiological processes.
Literatura
    doporučená literatura
  • KRAMER, Ijsbrand M. Signal transduction. Third edition. Amsterdam: Academic Press, 2016, xliv, 1078. ISBN 9780123948038. info
  • KRAUSS, Gerhard. Biochemistry of signal transduction and regulation. 5th, completely rev. ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2014, xxviii, 81. ISBN 9783527333660. info
  • VOET, Donald a Judith G. VOET. Biochemistry. 4th ed. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2011, xxv, 1428. ISBN 9780470917459. info
  • Biochemistry & molecular biology of plants. Edited by Bob B. Buchanan - Wilhelm Gruissem - Russell L. Jones. 2nd edition. Chichester: John Wiley & Sons, 2015, xv, 1264. ISBN 9780470714225. info
Výukové metody
Série přednášek
Metody hodnocení
Závěrečná písemná zkouška.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, podzim 2009, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2024, jaro 2025.