Intranet

Fyziologický ústav AV ČR

Špičková věda pro zdraví

Neurochemie

Neurochemie Schéma cholinergní synapse.

Studujeme fyziologii, biochemii a farmakologii cholinergních neuronů na molekulární úrovni. Ke studiu využíváme především buněčných linií, ale i zvířecích modelů. Zabýváme se hlavně výzkumem v těchto oblastech:

  • Biochemická fyziologie a farmakologie cholinergních neuronů. Vývoj a diferenciace cholinergních neuronů. Syntéza, skladování a uvolňování acetylcholinu. Regulace uvolňování acetylcholinu presynaptickými receptory.
  • Cholinergní mechanismy v patogenezi Alzheimerovy nemoci. Interakce mezi peptidem beta-amyloidem, acetylcholinem, muskarinovými acetylcholinovými receptory, přenosem signálu přes membránu a aktivací signálních drah.
  • Muskarinové receptory pro acetylcholin. Vazebné ortosterické a alosterické vlastnosti. Interakce s G-proteiny, modelování přenosu signálu do buňky.

Aktuální projekty

Cholinergní modulace striatem řízeného chování

Cílem projektu je za využití  myšího modelu s delecí podjednotky β2 nikotinového receptoru pro acetylcholin v GABAergních interneuronech ve striatu zjistit, jak narušení cholinergní aktivace GABAergních interneuronů ve striatu mění signalizaci a striatem řízené chování. Více

Úspěchy

Role of membrane cholesterol in differential sensitivity of muscarinic receptor subtypes to persistently bound xanomeline

Our new publication in journal Neuropharmacology in which we demonstrate that membrane cholesterol plays an important and subtype-specific role in activation of muscarinic acetylcholine receptors. To our knowledge, this is the first demonstration of pharmacological selectivity due to differences in receptor-membrane interactions at any GPCR. The possibility to achieve pharmacological selectivity based on receptor-membrane interactions changes our view on the molecular basis of pharmacological selectivity and opens new ways for the development of a novel pharmaceutics. Více

Kniha: Muscarinic Receptor: From Structure to Animal Models

Dr. Jan Jakubík z Fyziologického ústavu Akademie věd a prof. Jaromír Mysliveček z Fyziologického ústavu 1. LF UK byly osloveni k sepsání aktuálního přehledu metod, které se používají při výzkumu muskarinových receptorů, jako součásti série Neuromethods, která je jednou z významných edic nakladatelství Springer. Více

Long-Term Activation upon Brief Exposure to Xanomleline Is Unique to M1 and M4 Subtypes of Muscarinic Acetylcholine Receptors

Our results show commonalities of xanomeline reversible and wash-resistant binding and short-time activation among the five muscarinic receptor subtypes. However long-term receptor activation takes place in full only at hM1 and hM4 receptors. Moreover xanomeline displays higher efficacy at hM1 and hM4 receptors in primary phasic intracellular calcium release. These findings suggest the existence of particular activation mechanisms specific to these two receptors. Více

Publikace

Randáková; Alena - Nelic; Dominik - Ungerová; Dana - Nwokoye; P. - Su; Q. - Doležal; Vladimír - El-Fakahany; E. E. - Boulos; J. - Jakubík; Jan . Novel M-2-selective; G(i)-biased agonists of muscarinic acetylcholine receptors . British Journal of Pharmacology. 2020; 177(9); 2073-2089 . IF = 7.730 [ASEP] [ doi ]
Randáková; Alena - Nelic; Dominik - Doležal; Vladimír - El-Fakahany; E. E. - Boulos; J. - Jakubík; Jan . Agonist-Specific Conformations of the M-2 Muscarinic Acetylcholine Receptor Assessed by Molecular Dynamics . Journal of Chemical Information and Modeling. 2020; 60(4); 2325-2338 . IF = 4.549 [ASEP] [ doi ]
Jakubík; Jan - El-Fakahany; E. E. Current Advances in Allosteric Modulation of Muscarinic Receptors . Biomolecules. 2020; 10(2)); 325 . IF = 4.082 [ASEP] [ doi ]
Jakubík, Jan - Randáková, Alena - Rudajev, Vladimír - Zimčík, Pavel - El-Fakahany, E. E. - Doležal, Vladimír . Applications and limitations of fitting of the operational model to determine relative efficacies of agonists . Scientific Reports 2019, 9(Mar 15)), 4637 . IF = 3.998 [ASEP] [ doi ]
Jakubík, Jan - Randáková, Alena - El-Fakahany, E. E. - Doležal, Vladimír . Analysis of equilibrium binding of an orthosteric tracer and two allosteric modulators . PLoS ONE 2019, 14(3)), e0214255 . IF = 2.740 [ASEP] [ doi ]
Randáková, Alena - Rudajev, Vladimír - Doležal, Vladimír - Boulos, J. - Jakubík, Jan . Novel long‐acting antagonists of muscarinic ACh receptors . British Journal of Pharmacology 2018, roč. 175, 10, p. 1731-1743 . IF = 6.583 [ASEP] [ doi ]
Randáková, Alena - Dolejší, Eva - Rudajev, Vladimír - Zimčík, Pavel - Doležal, Vladimír - El-Fakahany, E. E. - Jakubík, Jan . Role of membrane cholesterol in differential sensitivity of muscarinic receptor subtypes to persistently bound xanomeline . Neuropharmacology 2018, roč. 133, May 1, p. 129-144 . IF = 4.367 [ASEP] [ doi ]
Boulos, J. F. - Jakubík, Jan - Boulos, J. M. - Randáková, Alena - Momirov, J. Synthesis of novel and functionally selective non‐competitive muscarinic antagonists as chemical probes . Chemical Biology & Drug Design 2018, roč. 91, 1, p. 93-104 . IF = 2.256 [ASEP] [ doi ]
Jakubík, Jan - Randáková, Alena - Zimčík, Pavel - El-Fakahany, E. E. - Doležal, Vladimír . Binding of N-methylscopolamine to the extracellular domain of muscarinic acetylcholine receptors . Scientific Reports. 2017, roč. 7, Jan 16, článku 40381 . IF = 4.122 [ASEP] [ doi ]
Lyukmanova, E. N. - Shulepko, M. A. - Shenkarev, Z. O. - Bychkov, M. L. - Paramonov, A. S. - Chugunov, A. O. - Kulbatskii, D. S. - Arvaniti, M. - Dolejší, Eva - Schaer, T. - Arseniev, A. S. - Efremov, R. G. - Thomsen, M. S. - Doležal, Vladimír - Bertrand, D. - Dolgikh, D. A. - Kirpichnikov, M. P. Secreted Isoform of Human Lynx1 (SLURP-2): Spatial Structure and Pharmacology of Interactions with Different Types of Acetylcholine Receptors . Scientific Reports. 2016, roč. 6, Aug 3, p. 30698 . IF = 4.259 [ASEP] [ doi ]

Fotogalerie oddělení

Celá fotogalerie

Lidé

Mgr. Jan Jakubík, Ph.D.
vedoucí oddělení
MUDr. Vladimír Doležal, DrSc.
zástupce vedoucího oddělení
MUDr. et Mgr. Helena Janíčková, Ph.D.
vědecký pracovník
Mgr. Alena Randáková, Ph.D.
vědecký pracovník
  Mgr. Eva Dolejší, Ph.D.
postdoktorand
Alice Abbondanza, MSc
postgraduální student
  Mgr. Martina Hochmalová
technický pracovník VŠ
Dana Ungerová
technický pracovník
Dominik Nelic
student
  Bc. Alexandra Tyshkevich
studentka
Jakub Danzig
student
Trisha Dhabalia
studentka
Jana Bláhová
studentka