CS | en

Vyhledávání

Celý intranet Aktuální oblast


Důležité odkazy

dulezite-biocev.pngdulezite-avcr.pngdulezite-ov.pngdulezite-tvt.png

Laboratoř struktury a funkce biomolekul

 

J.Dohnalek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vedoucí

Ing. Jan Dohnálek, Ph.D.
 
Vědecké zaměření
Výzkum laboratoře se soustředí na aplikaci monokrystalové rentgenové difrakční analýzy při řešení otázek souvislosti struktury a funkce biologických makromolekul. Porozumění strukturním vlastnostem proteinů v posledních desetiletích mělo zásadní dopad mimo jiné do oblastí biologie buňky a živých organismů, vývoje léčiv, nebo biotechnologických aplikací. Zabýváme se především objasněním prostorové struktury doposud neznámých enzymů, receptorů anebo jejich komplexů. Následně se snažíme interpretovat vztah atomárních detailů struktury a funkce nebo stability enzymu, aktivity proteinových komplexů nebo interakčních vlastností typu receptor-ligand. Z našich studií vyplývají doporučení modifikací enzymů, které vedou ke změněným vlastnostem, návrhy ligandů, případně potenciálních léčiv, anebo základní poznatky na úrovni strukturní molekulární biologie.
Další informace:
 
Studované systémy
Cílovými molekulami jsou zejména enzymy atraktivní z hlediska lékařského nebo biotechnologického využití (např. glykosyl hydrolázy, oxidázy, nukleázy). Hlavním cílem je objasnění výhodných vlastností enzymů pro jejich aplikace a využití strukturních informací k optimalizaci výkonu, tvorby komplexů nebo stability enzymu.
Příklady projektů:

Degradace bojových plynů pomocí enzymu organofosfátové anhydrolázy z bakterie Alteromonas macleodii, http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=3RVAZabýváme se také receptory imunitního systému savců, kde nejsou doposud objasněny principiální otázky interakcí (povrchové receptory přirozených zabíječských buněk C lektinového typu) a některé komplexní systémy (např. RNA polymeráza).

Kromě početných spoluprací s významnými laboratořemi na území ČR metodicky i obsahově spolupracujeme s centry mezinárodní infrastruktury pro integrativní strukturní biologii Instruct (www.structuralbiology.eu), University of Oxford, Division of Structural Biology, University of York, Structural Biology Laboratory a laboratořemi Novozymes A/S, Kodaň.

 
Metody
Makromolekulární krystalografie
Klíčová metodika. Zahrnuje de novo fázování biologických struktur, aplikace nejnovějších technologií. Poskytujeme expertízu externím výzkumným týmům. Podílíme se na vývoji metodiky.
Biofyzikální charakterizace molekul a jejich komplexů
Metody rozptylu světla (DLS), pokročilá hmotová spektrometrie, povrchová plasmonová rezonance, mikrokalorimetrie, aj.
Výpočetní metody
Molekulární dokování (docking), simulace molekulární dynamiky, odhady interakčních energií.
Izolace a produkce proteinů
Velká část studovaných systémů je produkována spolupracujícími pracovišti. Některé proteiny získáváme vlastními silami izolací z původních organismů a rekombinantními metodami exprese v bakteriích, kvasinkách a hmyzích buňkách.

                                                                                                                  

Výzkumný projekt BIOCEV - Struktura lékařsky a biotechnologicky důležitých enzymů
Projekt se zabývá strukturním určením a analýzou molekul enzymů důležitých v potravinářství a v průmyslových katalýzách jako jsou galaktosidázy, lakázy, oxidázy a jejich následnou modifikací zvyšující jejich enzymatickou účinnost, tepelnou či chemickou stabilitu atp. s cílem zvýšit jejich využitelnost.
Cíle:
  • Strukturní charakterizace aplikačně důležitých enzymů a jejich komplexů
  • Jejich biofyzikální charakterizace

                                                                                                                  

Vybrané publikace

Koval, T., Lipovova, P., Podzimek, T., Matousek, J., Duskova, J., Skalova, T., Stepankova, A., Hasek, J., Dohnalek, J. Plant multifunctional nuclease TBN1 with unexpected phospholipase activity: structural study and reaction-mechanism analysis. Acta Crystallogr. D, 69: 213-226, 2013.

 

Skalova, T., Kotynkova, K., Duskova, J., Hasek, J., Koval, T., Kolenko, P., Novak, P., Man, P., Hanc, P., Vanek, O., Bezouska, K., Dohnalek, J. Mouse Clr-g, a ligand for NK cell activation receptor NKR-P1F: crystal structure and biophysical properties. J. Immunol., 189: 4881-4889, 2012.

 

Kolenko, P., Rozbesky, D., Vanek, Kopecky, V., Hofbauerova, K., Novak, P., Pompach, P., Hasek, J., Skalova, T., Bezouska, K., Dohnalek, J. Molecular architecture of mouse activating NKR-P1 receptors. J. Struct. Biol., 175: 434-441, 2011.

 

Dohnalek, J., Koval, T., Lipovova, P., Podzimek, T., Matousek, J. Structure analysis of group I plant nucleases. J. Synch. Rad., 18: 29-30, 2011.            

 

Skalova, T., Duskova, J., Hasek, J., Kolenko, P., Stepankova, A., Dohnalek, J. Alternative polymer precipitants for protein crystallization. J. Appl. Crystallogr., 42: 737-742, 2010. 

 

Skalova, T., Dohnalek, J., Ostergaard, L. H., Ostergaard, P. R., Kolenko, P., Duskova, J., Stepankova, A., Hasek, J. The structure of the small laccase from streptomyces coelicolor reveals a link between laccases and nitrite reductases. J. Mol. Biol., 385: 1165-1178, 2009.