Úloha transkripčního faktoru STAT3 v regulaci metabolismu neurálních progenitorů

Bc. Vladislava Vodičková

Master's thesis

The role of transcrition factor STAT3 in metabolic regulation in neural progenitors

Abstract:

Osud neurálních kmenových buněk a jejich vývoj je regulován různými buněčnými regulátory a také energetickým metabolismem. Jedním z takových buněčných regulátorů je transkripční faktor STAT3, který reguluje různé buněčné pochody včetně energetického metabolismu. Prostředí, ve kterém se neurální kmenové buňky nachází, také ovlivňuje jejich metabolismus. Hypoxie, ve které se tyto buňky většinou vyskytují a také fosforylovaný STAT3 na tyrosinu 705 potlačují oxidativní fosforylaci a zvyšují aktivitu glykolytické dráhy. O fosforylovaném STAT3 na serinu 727 lokalizovaném v mitochondriích bylo naopak zjištěno, že podporuje oxidativní fosforylaci. Tedy cílem mé diplomové práce bylo studium fosforylovaných variant STAT3 a jejich buněčné lokalizace u neurálních kmenových buněk v závislosti na energetickém metabolismu těchto buněk. Jejich metabolismus byl regulován za použití hypoxických podmínek, látek regulujících aktivitu těchto metabolických pochodů či látek regulujících fosforylaci transkripčního faktoru STAT3. Funkci transkripčního faktoru STAT3 jako regulátoru buněčného metabolismu u neurálních kmenových buněk, jsme však neprokázali, jelikož naše výsledky nejsou zcela jednoznačné. Bude tedy za potřebí další a podrobnější výzkum.

Abstract:

The fate of neural stem cells and their development is regulated by various cellular regulators as well as by energy metabolism. One of these cellular regulators is the STAT3 transcription factor, which regulates various cellular processes including energy metabolism. The environment in which neural stem cells are found also affects their metabolism. Hypoxia in which these cells usually occur and phosphorylated STAT3 on tyrosine 705 suppress oxidative phosphorylation and enhance activity of glycolysis pathway. The phosphorylated STAT3 to serine 727 located in the mitochondria, on the other hand, was found to promote oxidative phosphorylation. Therefore, the aim of my master’s thesis was the study of phosphorylated STAT3 variants and their cell localization in neural stem cells, depending on the energetic metabolism of these cells. Their metabolism has been regulated using hypoxic conditions, agents regulating the activity of these metabolic processes or agents regulating phosphorylation of STAT3. The function of the STAT3 transcription factor as a cellular metabolism regulator in neural stem cells, however, has not been proven, as our results are not entirely unambiguous. This will require further and more detailed research.

Keywords

transkripční faktor, STAT3, energetický metabolismus, oxidativní fosforylace, glykolýza, serin 727, tyrosin 705, PS-STAT3, PY-STAT3, neurální progenitory, kmenové buňky, NSC, frakcionace buněk, ETC, HIF-1, transcription factor, energy metabolism, oxidative phosphorylation, glycolysis, serine 727, tyrosine 705, neural progenitors, stem cells, cell fractionation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 1. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 6. 2. 2019
• Supervisor: Mgr. Jiří Pacherník, Ph.D.
• Reader: Mgr. Jarmila Navrátilová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics