Pozamitochondrialna

Extramitochondrial generation of reactive oxygen species and energy metabolism in yeast Saccharomyces cerevisiae cells

Numer umowy: 2021/05/X/NZ3/00162

Kwota dofinansowania: 49 940 zł

Źródło finansowania: NCN Miniatura 5

Okres realizacji: 01.10.2021 – 30.09.2022

Kierownik projektu: dr inż. Roman Maślanka

Opis projektu: Adaptacja komórki do zmian warunków środowiska wymaga kompleksowej odpowiedzi angażującej wewnątrzkomórkowe szlaki metaboliczne. Zgodnie z danymi literaturowymi wskazującymi w przeważającej mierze działalność mitochondriów jako główne źródło generacji reaktywnych form tlenu (RFT), zakłada się, że oddychanie tlenowe skutkuje generacją dużej ilości potencjalnie szkodliwych RFT. RFT nie są jedynie produktem ubocznym, ale mogą pełnić również ważne funkcje fizjologiczne. Najnowsze badania prowadzone z wykorzystaniem modelu drożdżowego prezentują, że także w przypadku tego typu komórek RFT mogą pochodzić ze źródeł pozamitochondrialnych, a jednym z takich źródeł może być oksydaza NADPH. Celem działania naukowego jest weryfikacja założenia o istnieniu związku pomiędzy statusem energetycznym a pozamitochondrialną generacją RFT w komórkach drożdży S. cerevisiae. W trakcie działania naukowego zostaną wykonane analizy statusu energetycznego oraz typu metabolizmu (m.in. poprzez oznaczenia poziomu ATP oraz poziomu kofaktorów NADP(H)) prowadzonego przez komórki drożdży hodowane na różnych podłożach a jednocześnie dla tych samych komórek zostanie oznaczony wewnątrzkomórkowy poziom RFT z wykorzystaniem sond fluorescencyjnych o różnej specyficzności. Analizy ujęte w prezentowanym działaniu naukowym pozwolą na wykazanie możliwego związku między metabolizmem energetycznym komórek drożdży a wewnątrzkomórkową generacją reaktywnych form tlenu. Zaplanowany układ eksperymentalny pozwoli również na określenie warunków metabolicznych sprzyjających pozamitochondrialnej generacji RFT.

Project description:The adaptation of the cell to changes in environmental conditions requires a comprehensive response involving intracellular metabolic pathways. The activity of mitochondria are treated as the main source of the generation of reactive oxygen species (ROS), hence it is suggested that oxygen respiration results in the generation of a large amount of potentially harmful ROS. However, ROS are not only a by-product of metabolic reactions, but can also play important physiological functions. The latest research conducted with the use of the yeast shows that also in this type of cells, ROS may come from extra-mitochondrial sources, and one of such sources may be NADPH oxidase. The aim of the project is to verify the assumption that there is a relationship between energy status and extra-mitochondrial ROS generation in S. cerevisiae yeast cells. Within proposed project, the analyzes of the energy status and the type of metabolism carried out by yeast cells grown on various media will be performed (e.g. by determining the level of ATP and the level of NADP (H) cofactors). Simultaneously for those yeast cells the intracellular level of ROS will be determined using fluorescent probes with different specificity. The analyzes of presented scientific activity may show a possible relationship between the energy metabolism of yeast cells and the intracellular generation of reactive oxygen species. The planned experimental approach may also allow to determine the metabolic conditions conducive to extra-mitochondrial ROS generation.