Metabolismus železa u buněk trichomonád

Abstract

1 PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UNIVERZITA KARLOVA PRAHA METABOLISMUS ŽELEZA U BUŇEK TRICHOMONÁD Mgr. Pavel Suchan Školitel: Doc. RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Oddělení Parazitologie, Přírodovědecká fakulta University Karlovy, Viničná 7, 128 44, Praha 2 2 Abstrakt dizertační práce: Úvod: Železo je prvek, který je naprosto nezbytný pro většinu organismů. Buňky využívají tento kov především pro aktivitu proteinů účastnících se transportu elektronů a oxidoredukčních reakcí, které vyžadují tvorbu volných radikálů. Naproti tomu volné železo, tj. železo, které není specificky vázáno, je pro buňky vysoce toxické. Oxidoredukční reakce železa jsou totiž zdrojem vysoce reaktivních volných radikálů, které mohou ve tkáních katalyzovat autooxidační procesy. Organismy proto udržují velmi nízkou vnitřní hladinu volného železa, a to okolo 10-18 M. Toho je docíleno zejména díky souhře tří proteinů: (1) laktoferinu, který železo specificky vyvazuje; (2) transferinu, transportujícího železo mezi tkáněmi; (3) feritinu, který slouží pro intracelulární ukládání tohoto kovu. Udržování nízké hladiny volného železa v tělních tekutinách pomocí specifické vazby na proteiny zároveň umožňuje obranu vyšších organismů proti mikrobiálním infekcím (tzv. nutriční imunitu). Pro hostitele mohou být totiž patogenní pouze mikroorganismy, které se naučily...

1 FACULTY OF SCIENCE CHARLES UNIVERSITY PRAGUE IRON METABOLISM IN CELLS OF TRICHOMONADS Mgr. Pavel Suchan Thesis supervisor: Doc. RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Department of Parasitology, Faculty of Science, Charles University, Viničná 7, 128 44, Praha 2, Czech Republic 2 DISSERTATION ABSTRACT Introduction Iron is an element essencial for survival and replication of practically all living organisms. The cells utilize this metal in a wide range of catalytic reactions, particularly in electron transport and redox reactions depending on formation of free radicals. A negative feature of iron is a potencial toxicity of its free (not specifically bound) form manifested through the production of highly reactive hydroxyl radicals by Haber-Weiss reaction followed by auto-oxidative processes in several tissues. Organisms therefore maintain very low internal level of free iron via co-operation of three specific proteins: (1) lactoferrin, which specifically binds iron; (2) transferrin transporting iron among various tissues; (3) ferritin, which mediates intracellular iron storage. Low level of free iron in body fluids of higher eukaryotes mediated by a specific binding of this metal also provides a defence against microbial infections. To overcome the iron-restricted environment in the host, microorganisms have evolved...