Strukturní analýza biomakromolekul

Výzkum

Výzkum

• Oddělení se zabývá rentgenovou strukturní analýzou biologických makromolekul. Jedná se o detailní studium vztahu struktury a funkce proteinů případně jejich komplexů s ligandy, ale i jiných uspořádaných makromolekul schopných krystalizace. Proteiny pro strukturní výzkum jsou většinou připraveny ve spolupracujících laboratořích.
  
• Systematická analýza interakcí mezi proteiny a syntetickými polymery využívanými v biolékařských aplikacích.

Metoda

• Proteinová krystalografie. Rentgenová strukturní analýza makromolekul. Purifikace, krystalizace, měření rentgenové difrakce a vyřešení atomární 3D struktury molekul.
• Doplňkové metody: výzkum makromolekul v roztoku. Vývoj krystalizačních screenů. Počítačové simulace - molekulární dynamika. Systematika a vývoj databází.

Obr. 1: Proces určení prostorové struktury makromolekul (proteinů) s atomárním rozlišením. Zleva doprava: monokrystal enzymu, difrakční snímek pořízený pomocí rentgenového záření, detail studované molekuly - modrá síť znázorňuje oblak elektronové hustoty, tyčinky spojnice atomů.

Výzkumné projekty

• Extracelulární domény receptorů zabíječský‎ch buněk imunitního systému (spolupráce s MBÚ AV ČR, v.v.i. a PřF UK)
• Průmyslově využitelné oxidoreduktázy (spolupráce: firma Novozymes)
• Doposud strukturně necharakterizované enzymy (dvoudoménová lakáza)
• Proteiny operující na DNA/RNA
• Systematické strukturní studie imunoglobulinů
• Chitinolytick‎ý komplex enzymů bakterií střevní mikroflory (spolupráce UŽFG AV ČR, v.v.i.)
• Chladově aktivní beta-galaktosidáza (spolupráce: VŠCHT Praha)
• HIV-1 proteáza a její interakce s inhibitory, vliv mutací (spolupráce: ÚOCHB AV ČR)
• Interakce protein - polymer (spolupráce: evropské laboratoře)

Vybavení laboratoře

• Vybavení pro charakterizaci, purifikaci a krystalizaci biologick‎ých makromolekul a pro kryogenní uchovávání krystalick‎‎‎‎ých vzorků
• V‎‎ýpočetní a softwarové vybavení pro zpracování dat rentgenové difrakce, určování 3D struktury a anal‎‎ýzu
• Měření rtg. difrakce probíhá na pracovištích FZÚ AV ČR, ÚOCHB AV ČR, BTÚ AV ČR a na evropských zdrojích synchrotronového záření (Bessy Berlín, ESRF Grenoble, Elettra Trieste).

Obr. 2: Hexamer enzymu zpracovávajícího mléčný cukr znázorněný ze dvou pohledů. Tato struktura enzymu beta-galaktosidázy z Arthrobacter sp. C2-2 představuje informace o prostorovém rozmístění asi 55 000 nevodíkových atomů. 

Umístění v ÚMCH AV ČR: Laboratoře č. 301 a 323, tel. 296809205 nebo 296809390

Podrobnější informace
Webové stránky skupiny:      http://protein.awardspace.com/