2000
Buněčný stres a stabilita cytoskeletu
HOLUBÁŘOVÁ, Alena; Augustin SVOBODA a Petr MÜLLERZákladní údaje
Originální název
Buněčný stres a stabilita cytoskeletu
Název anglicky
Cell stress and stability of cytoskeleton
Autoři
HOLUBÁŘOVÁ, Alena; Augustin SVOBODA a Petr MÜLLER
Vydání
Praha, VIII. Cytoskeletání klub, s. 32-32, 2000
Nakladatel
Čs. biologická společnost
Další údaje
Jazyk
čeština
Typ výsledku
Stať ve sborníku
Obor
10600 1.6 Biological sciences
Stát vydavatele
Česká republika
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Označené pro přenos do RIV
Ano
Kód RIV
RIV/00216224:14110/00:00003284
Organizační jednotka
Lékařská fakulta
Změněno: 15. 3. 2001 16:29, Mgr. Alena Holubářová, Ph.D.
V originále
Na modelu kvasinek Saccharomyces cerevisiae byly studovány účinky teplotního, osmotického a radiačního stresu na životaschopnost buněk po teplotním šoku. Byla provedena také přímá detekce adaptivní syntézy stresového proteinu Hsp104 po těchto stresech a bylo sledováno chování cytoskeletu (mikrotubulů, aktinu) za těchto podmínek. Termorezistence byla zjišťována odčítáním počtu přežívajících kolonií (CFU). Bylo zjištěno, že zvýšení inkubační teploty z 25 C na 37 C nebo 41 C (mírný teplotní šok), navodí toleranci buněk k referenčnímu teplotnímu šoku 46 C (30 min), zatímco u kontrolních buněk inkubovaných při 25 C vede tato teplota velmi rychle ke ztrátě životaschopnosti. Elektroforeticky a technikou Western blotting + ECL bylo prokázáno, že se po mírném teplotním šoku v buňkách zvyšuje hladina stresového proteinu HSP 104, zatímco v lyzátu buněk kontrolních (25 C), byly detekovány pouze jeho stopy. Syntéza HSP je zřejmě adaptivní, neboť mírný teplotní šok v přítomnosti cykloheximidu (20 mikro g/ml) nenavozuje žádnou termoresistenci. Zvýšené množství HSP 104 bylo detekováno také metodou nepřímé imunofluorescence v cytoplasmě buněk po mírném teplotním šoku. V kontrolních buňkách vyvolá teplotní šok 46 C rychlou degradaci jaderných a cytoplasmatických mikrotubulů a jsou zachovány pouze bodově fluoreskující SPB. Vystavení buněk mírnému tepelnému šoku (37 až 41 C) nevedlo k degradaci mikrotubulů, stejně jako následný tepelný šok 46 C. Stresové proteiny, které se vytváří při zvýšené inkubační teplotě, se tedy evidentně podílejí na udržování stability mikrotubulů. Aktinový cytoskelet je na teplotní šok velmi citlivý: pouhý přenos buněk do 37 a 41 C vede k rozpadu aktinových vláken a dislokaci aktinových teček z rostoucích pupenů. Nepozorovali jsme tedy žádný stabilizující účinek stresových proteinů na aktin. Zjistili jsme, že resistenci buněk na teplotní šok 46 C navodí také osmotický šok (1M KCl 60 min) a šok radiační (krátké ozáření UV). Stresové proteiny se však tvoří zřejmě pomaleji nebo zotavení buňky ze šoku trvá déle, neboť termoresistence se objeví v buňkách až po 3 hodinách po aplikaci šoku. Jak osmotický šok, tak i šok radiační vyvolávají rychlou degradaci mikrotubulů i aktinových struktur.
Anglicky
On the model of yeast Saccharomyces cerevisiae the effects of heat, osmotic and radiation stresses on cells exposed to the lethal heat shock were studied. During these stresses adaptive synthesis of Hsp104 was detected and behavior of the microtubules and actin was followed.. Thermoresistance of cells was detected by their ability to form colonies (CFU). It was found that a short incubation of cells in higher temperature ( 37 degreesC or 41 degrees C - mild heat stress) lead to the increase of their resistance to the lethal heat shock 46 degrees C. After the transfer from 25 to 46 degrees C most of cells lost their viability during 10 min of incubation and this temperature was then referred as lethal heat shock. Western blotting technique + ECL revealed that during mild heat stress the concentration of Hsp104 in cells increased, while in controls only traces of this protein were detected. The Hsp104 synthesis was apparently adaptive, because cykloheximid present during mild heat stress effectively prevented the increase of cell thermoresistance. Increased amount of HSP104 was detected also by using indirect imunofluorescence method in cytoplasma in cells after mild heat shock. In control cells the lethal heat shock 46 degrees C caused rapid disintegration of spindle and cytoplasmic microtubules leaving preserved only point fluorescence of spindle pole bodies. Mild heat stress (37-41degrees C) did not lead to the degradation of microtubules and, surprisingly, the microtubules from these pre-treated cells remained stable even after the transfer of cells to 46 degrees C. Stress proteins, which are generated at higher incubation temperature, evidently participate on the stability of microtubules. Actin structures (cables and patches) were more sensitive: actin cables disappeared and polar localisation of actin patches were disrupted even in mild stressed cells. We did not observed any stabilizing effect of stress proteins on actin. We found that the resistance to heat shock 46 degrees C could be induced also by previous osmotic shock (1M KCl) or short UV radiation. However, the stress proteins seemed to form slowlier, because the cells became thermoresistant only after 3 hours adaptation following heat shock application. Both, osmotic and radiation shock, causes quick degradation of microtubules and aktin stuctures.
Návaznosti
| GA204/00/0394, projekt VaV |
|