Laboratoř růstových regulátorů
Univerzita Palackého v Olomouci 
RECAMO – Špičkové centrum pro výzkum nádorových onemocnění, založené Masarykovým onkologickým ústavem v Brně nabízí několik témat disertačních prací.
Studium funkce membránových proteinů IFITM1 a TSPAN1 a jejich možného využití pro cílenou léčbu karcinomu děložního čípku
Školitel: RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc.
Invazivní karcinom děložního čípku představuje stále závažný medicínský problém. Zvláště pro pacienty s chemorezistentními nádory je nezbytné vyvinout nové strategie léčby. V současnosti se rozvíjí metody identifikace nových potenciálních cílů léčby založené na principu hmotnostní spektrometrie a expresního profilování vzorků získaných z biopsií. Pomocí těchto technologií byly identifikovány dva receptorové proteiny s vysokou hladinou exprese v nádorových buňkách karcinomu děložního čípku, IFITM1 a TSPAN1. Proti těmto receptorům byly následně vyvinuty rekombinantní monoklonální protilátky. Náplní projektu bude (i) validace exprese obou proteinů v buněčných liniích odvozených od karcinomu děložního čípku a v biopsiích získaných od pacientů podstupujících chemoterapii metastázujícího karcinomu děložního čípku; (ii) identifikace dalších biomarkerů z nádorových biopsií a stěrů; (iii) identifikace proteinů interagujících s IFITM1 a TSPAN1 s využitím hmotnostní spektrometrie; a (iv) ověření, zda zablokování daného receptoru nebo kombinace více receptorů pomocí rekombinantních monoklonálních protilátek má léčebný potenciál. Cílem je tvorba nové strategie pro stratifikaci pacientů a personalizaci léčby invazivního karcinomu děložního čípku. Projekt bude realizován ve spolupráci s Edinburgh Cancer Research Centre (prof. Ted Hupp).
Extracelulární aktivita AGR proteinů a její význam pro růst nádorové tkáně
Školitel: RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc.
Proteiny AGR2 a AGR3 patří do rodiny protein disulfidizomeráz (PDI) a v poslední době jsou často dávány do souvislosti s nádorovým onemocněním. Předchozí studie ukázaly lokalizaci AGR proteinů do specifických subcelulárních struktur s čímž souvisejí i jejich hlavní funkce v buňce. Pomocí imunofluorescenční mikroskopie byla potvrzena lokalizace proteinu AGR2 v endoplazmatickém retikulu (ER), kde se v roli chaperonu účastní skládání proteinů a podílí se na stresových reakcích ER. Dále byl protein AGR2 detekován na buněčné membráně a v extracelulárním prostoru včetně tělních tekutin jako je hlen gastrointestinálního traktu, krevní sérum a moč, doposud všach bez známé funkce. Homologní protein AGR3 byl na rozdíl od proteinu AGR2 detekován endosomech buněčné linie T47D odvozené od karcinomu prsu a byl rozpoznán mezi membránovými proteiny buněk karcinomu prsu.
Předpokládá se, že extracelulární role AGR proteinů u člověka bude principiálně podobná již popsané úloze proteinu nAG u čolka. Zde bylo ukázáno, že sektretovaný protein nAG se váže s receptorem Prod-1 a stimuluje růst buněk blastemy v průběhu procesu hojení poraněné tkáně. Ačkoliv u člověka není známý homolog proteinu Prod-1, strukturní studie s využitím rekombinantního proteinu AGR2 odhalily potenciální vazebná místa pro interakci s buněčným povrchem. Ve skutečnosti byl již dříve identifikován povrchový receptor C4.4A (LYPD3) jako receptor pro vazbu AGR2 v buňkách karcinomu pankreatu.
Studium autokrinní a parakrinní signalizace představuje podstatnou oblast výzkumu nádorových onemocnění ve smyslu identifikace prognostických molekul a cílů protinádorové terapie. AGR proteiny již byly validovány jako prognostické ukazatele u karcinomu prsu, ovarií a plic detekovatelné v tělní tekutině avšak přesný mechanismus a význam extracelulárních AGR proteinů je třeba objasnit. Cíle této práce zahrnují především i) identifikaci molekulárních mechanismů účastnících se a kontrolujících sekreci AGR proteinů; ii) identifikaci molekul podílejících se na interakci AGR proteinů s buněčným povrchem; iii) funkční studie působení extracelulárních AGR proteinů na viabilitu nádorové buňky a invazivní vlastnosti.
Molekulární mechanismy přeměny MDM2 z negativního na pozitivní regulátor tumor-supresorové aktivity p53.
Školitel: RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc.
MDM2 a jeho homolog MDMX jsou hlavními regulátory antionkogení aktivity p53. Za normálních podmínek se oba proteiny se vážou na N-konec proteinu p53 a inhibují jeho funkci blokováním jeho „trans“ aktivity a navozením degradace prostřednictvím 26S proteazomu. Tyto interakce jsou předmětem průmyslových a akademických studií zaměřených na manipulaci funkce p53 v nádorové buňce. Při poškození DNA buňky aktivují p53 s cílem zastavit buněčný cyklus a opravit poškozenou DNA, nebo naopak navodit buněčnou smrt. Tyto procesy jsou regulovány ATM kinázou a vedou k inhibici vazby MDM2/MDMX na protein p53 a naopak k jejich vazbě na p53 mRNA vedoucí ke stimulaci syntézy p53. A je to právě vysoce konzervovaný BOX-I proteinu p53, který kóduje sekvenci RNA i peptidovou sekvenci, které vážou MDM2, a umožňuje tak proteinu MDM2 přejít z negativního na pozitivní regulátor p53 v závislosti na buněčných podmínkách.
Abychom mohli v budoucnu využít schopnost MDM2 aktivovat p53 i v rámci terapeutických procesů, musíme blíže studovat molekulární mechanismy, které jsou předpokladem pro pozitivní aktivaci proteinu p53 proteinem MDM2. Naše výsledky ukázaly, že fosforylace MDM2 na serinu 395 ATM kinázou vede k otevření RNA vazebné kapsy v C-terminální oblasti RING domény proteinu MDM2. Ph.D. práce se zaměří na i) studium allosterického účinku této fosforylace proteinu MDM2 a vazby RNA ligandu s využitím metody H/D exchange s následnou analýzou hmotnostní spektrometrií, ii) studium vlivu alosterických změn na interakce proteinu MDM2 s dalšími známými buněčnými faktory s využitím metody imunoprecipitace mutovaného proteinu MDM2 v přítomnosti p53 mRNA s následnou analýzou hmotnostní spektrometrií a na iii) studium molekulárních mechanismů odpovědných za stimulaci iniciace translace p53 mRNA proteinem MDM2.
