Laboratoř biologie buněčného jádra

Výzkum

Jaderné lipidy, fosfatidylinositolfosfáty, nukleoskelet, transkripce, jaderné subkompartmenty

Funkční jaderné subkompartmenty spojené s klíčovými buněčnými procesy, jako je genová exprese, obsahují fosfoinositidy ve formě malých partikulí (obr. 1). Současné modely genové exprese opomíjejí roli jaderných lipidů, jakými jsou fosfatidylinositolfosfáty. Naší snahou je zaplnění této mezery použitím kombinace pokročilé světelné a elektronové mikroskopie (obr. 2) s biochemií a molekulární biologií. Tyto přístupy nám umožňují nahlédnout do role jaderných fosfatidylinositolfosfátů v regulaci genové exprese a posunout hranice oboru. Mimo jiné jsme identifikovali nový typ jaderných struktur – jaderné lipidové ostrůvky – které obsahují fosfolipidy, proteiny a nukleové kyseliny a slouží jako platformy pro transkripci (Sobol et al., 2018). Naše úsilí pokračuje v systematickém odhalování fosfolipidové identity kompartmentů genové exprese (Hoboth et al., 2021) a testujeme myšlenku, že fosfoinositidy a jejich interaktory regulují na molekulární úrovni následná stádia transkripce (Sztacho et al. ., 2021). Naše skupina navíc identifikovala jaderný myosin I jako nový transkripční faktor (Philimonenko et al., 2004) a také přispěla k pochopení role jaderného aktinu a aktinu příbuzných proteinů při vytváření funkční jaderné architektury pro regulaci genové exprese (Balaban a kol., 2021). Náš výzkum zaměřený na roli jaderných lipidů při tvorbě lipo-ribonukleoproteinových partikulí  je důležitý pro lepší pochopení úlohy funkční jaderné architektury, nukleoskeletu a jaderných lipidů v genové expresi.

Vlevo: Fluorescenční zobrazení jaderného fosfatidylinositol-4,5-bisfosfátu v super-rozlišení. Vpravo: Podrobná mapa subjaderné lokalizace PI(4,5)P2, PI(3,4)P2 a PI(4)P uvnitř jaderných skvrn, v blízkosti RNAPII v nukleoplazmě a uvnitř jadérka.
Vlevo: Fluorescenční zobrazení jaderného fosfatidylinositol-4,5-bisfosfátu v super-rozlišení. Vybrané oblasti vykazují specifický vzor PIP2 spojený s jadernými skvrnami (Sp), nukleoplazmou (Np) a jadérkem (Nu). © Hoboth a kol. Int. J. Mol. Sci. 2021. 
Vpravo: Podrobná mapa subjaderné lokalizace PI(4,5)P2, PI(3,4)P2 a PI(4)P uvnitř jaderných skvrn, v blízkosti RNAPII v nukleoplazmě a uvnitř jadérka. © Hoboth a kol. BBA – Mol. Buňka. Biol. Lipidy 2021.

Další informace o skupině