Laboratoř buněčné signalizace

Výzkum ve skupině vedené RNDr. Pavlem Brannym, CSc. se zaměřuje na studium molekulárních mechanismů, používaných bakteriemi pro intra- a mezibuněčnou komunikaci. Naším cílem je pochopit, jak bakterie detekují signály z prostředí, a jaký je mechanismus integrace a zpracování těchto informací pomocí Ser/Thr proteinové kinázy eukaryotického typu. Naše data naznačují, že jediná protein kináza StkP Streptococcus pneumoniae řídí buněčné dělení prostřednictvím reverzibilní fosforylace několika proteinů pneumokokového divisomu.

skupina vedená Ing.Tomášem Vomastkem, PhD. se věnuje studiu buněčné signalizace u vyšších eukaryot, jmenovitě pak studiu signální dráhy ERK v živočišných buňkách. Dráha ERK je evolučně konzervovaná signální kaskáda, která převádí extracelulární signály v rozmanitou škálu intracelulárních buněčných odpovědí, jako je proliferace, diferenciace, apoptóza nebo buněčná migrace. Jádro této signální dráhy je tvořeno proteinkinázami Raf, MEK a ERK a signál je přenášen sérií sekvenčních fosforylací, kdy Raf aktivuje MEK, která následně aktivuje ERK. Aktivace proteinkinázy ERK je klíčovým dějem v buněčné odpovědi, jelikož aktivní EREK fosforyluje a tím mění funkci mnoha proteinů, což vede ke specifické odpovědi na konkrétní extracelulární signál. Závažnou roli hraje dráha ERK i z biomedicínského hlediska. Somatické mutace v proteinech Ras a B-Raf aktivující dráhu ERK, se s vysokou frekvencí objevují u mnoha typů nádorových onemocnění, kde podporují pro-nádorové změny v genové expresi, zvyšují buněčnou proliferaci a invazivní a metastatický potenciál nádorových buněk.

V laboratoři studujeme molekulární mechanizmy, kterými signální dráha ERK konvertuje extracelulární signály do odpovídající biologické odpovědi.
Sledujeme, jak ERK skrze fosforylaci specifických substrátů reguluje buněčnou migraci a invazivitu, epiteliální-mesenchymální tranzici, tvar a polaritu buněk a vznik a progresi nádorového onemocnění.

Hlavní projekty řešené v současné době:

• Úloha dráhy ERK při regulaci aktinového cytoskeletu, tvaru buňky a buněčné polarity.
• Dynamické změny v genové expresi a transkriptomu indukované dráhou ERK.
• Úloha dráhy ERK v onkogenezi a metastatické progresi spinocelulárního karcinomu a melanomu.

V rámci těchto projektů lze vypracovat bakalářské, diplomové a dizertační práce. Kontakt: vomy@biomed.cas.cz