Řasinky, transport proteinů, buněčná signalizace, vývoj tkání, mechanismy nemocí
Primární cilie jsou membránové výběžky tvořené mikrotubuly, které se nacházejí na povrchu většiny buněk, s výjimkou buněk hematopoetického původu. Dříve považované za rudimentární struktury, primární cilie jsou dnes uznávány jako klíčová signální centra, která detekují podněty z okolního prostředí a hrají zásadní roli ve vývoji a funkci orgánů prostřednictvím přenosu klíčových signálních drah, jako jsou Sonic Hedgehog a WNT. Primární cilie jsou vysoce dynamické organely, které během signální transdukce a buněčného cyklu podléhají růstu, zkracování a aktinem řízené ektocytóze membránových váčků. Dysfunkce primárních cilií může vést k pleiotropním lidským onemocněním, známým jako ciliopatie, a také k rozvoji rakoviny. Jednou z těchto poruch je Bardet-Biedlův syndrom, ciliopatie způsobená dysfunkčním komplexem BBSome, který slouží jako adaptor pro transport ciliárních receptorů. Bardet-Biedlův syndrom se projevuje řadou fenotypů, včetně obezity, anomálií sítnice, ledvin, reprodukčních orgánů a kognitivních poruch.
Náš výzkum se zaměřuje na porozumění dynamice cilií během buněčné signalizace a jejich vlivu na buněčné funkce za fyziologických i patologických podmínek. Studujeme dynamiku a funkce primárních cilií v různých tkáních, včetně retiny, ledvinových buněk, mesenchymálních kmenových buněk kostní dřeně a embryonálních fibroblastů. Využíváme myší modely ciliopatií, jako je Bardet-Biedlův syndrom, spolu s daty od pacientů, abychom objasnili molekulární mechanismy, které stojí za dysfunkcí cilií.
Naše aktuální projekty zahrnují:
výzkum mechanismů patologie Bardet-Biedlova syndromu prostřednictvím mutací spojených s BBS,
identifikaci regulátorů intraciliární polymerace aktinu a jejich rolí v modulaci dynamiky a signalizace cilií,
výzkum funkčního propojení mezi signály primárních cilií a krvetvorbou v kostní dřeni.
Naším cílem je pochopit mechanismy, jak primární cilie regulují vývoj a funkci orgánů, a zároveň získat nové poznatky pro potenciální terapeutické přístupy k ciliopatiím a souvisejícím onemocněním.
1. Primární cílie (zelená), pericentriolární satelity (červená), aktinový cytoskelet (modrá), buněčné jádro (šedá). 2. Ciliární axonema (zelená) a transportní complex BBSome (růžová) v zdravých buňkách. 3. Ciliární axonema a transportní complex BBSome v buňkách s Bardet-Biedlovým syndromem, kde se dysfunkční BBSome lokalizuje do pericentriolárních satelitů. 4. Ciliární axonema (zelená) a transitní zóna (červená), která slouží jako kontrolní brána pro udržení složení a funkce cílií.