-
Studium strukturních a vazebných vlastností TRPM kanálů
Grantová agentura: GAČR
Identifikační číslo grantu: 17-04236S
Hlavní řešitel: Ing. Jan Teisinger, CSc (Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.)
Spoluřešitelé:
RNDr. Vladimír Kopecký Jr., PhD.
Annotace grantu
TRP kanály jsou celulární sensory regulované širokým spektrem fyzikálních a chemických stimulů. Mají rovněž úlohu v buněčné regulaci, kdy odpovídají na environmentální podněty a vykazují polymodální vlastnosti. Fosfatidyl- inositol- 4,5- bisfosfát (PIP2) je intracelulární messenger, jehož interakce s proteiny ovlivňují signalizační dráhy. Procesy otevírání a zavírání TRP kanálů jsou regulovány interakcí s PIP2. Identifikace a funkční význam vazebných míst pro PIP2 na intracelulárních koncích N- a C- TRPM kanálů bude předmětem tohoto projektu. Série fúzních proteinů různých délek a mutací na N-a C- koncích kanálů budou využity k charakterizaci vazebných míst pro PIP2 pomocí spektroskopických metod. Data budou korelována s výsledky získanými elektrofysiologickými měřeními, kdy TRPM kanály a jejich mutované formy s PIP2 doménami budou exprimovány v HEK 293 buňkách. Budou vytvořeny homologní modely TRPM kanálů na základě známých struktur TRPV1, TRPV2 a TRPA1 kanálů a prostřednictvím molekulárně dynamických simulací bude zkoumána jejich interakce s PIP2.
-
Objasnění struktury a interakcí glykokonjugátů a glykanů pomocí vibrační spektroskopie
Grantová agentura: GAČR
Identifikační číslo grantu: 16-00270S
Hlavní řešitel: Ing. Jakub Kaminský, Ph.D. (Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.)
Spoluřešitelé:
RNDr. Vladimír Kopecký Jr., PhD.
Annotace grantu
Glykany jsou cukerné části glykoproteinů, glykolipidů a proteoglykanů,
jež velmi často určují i jejich funkci. Glykany se účastní řady procesů
jako například skládání proteinů, receptorových vazeb, aktivace
receptorů, či se podílí na soudržnosti buněk. Přesná strukturní
charakterizace glykanů a vztah struktury k funkci jsou nezbytné pro
detailní pochopení této funkce a lepšímu využití glykanů. Ovšem škála
nástrojů dostupných pro strukturní studie je zde omezená. V projektu
navrhujeme výzkum struktury glykanů pomocí metod vibrační optické
aktivity. Podstatou projektu je vývoj spojených teoretických a
experimentálních postupů pro předpovědi a interpretace vibrační optické
aktivity (zejména Ramanovy optické aktivity) glykanů, jejich fragmentů a
konjugátů a využití těchto postupů pro stadium jejich struktury,
dynamiky a interakcí. Projekt povede k širšímu použití vibrační optické
aktivity v biomedicíně, biochemii, či strukturní analýze sacharidů.
-
Modelování interakce antibakteriálních peptidů s modelovou membránou a možnost predikce jejich biologické aktivity
Grantová agentura: GAČR
Identifikační číslo grantu: P208/10/0376
Hlavní řešitel: RNDr. Lucie Bednárová, CSc. (Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.)
Spoluřešitelé:
RNDr. Vladimír Kopecký Jr., PhD.
Annotace grantu
Antibakteriální peptidy (AMP) nově izolované z včelých jedů a jejich
analoga budou studovány pomocí širokého výběru experimentálních technik
- spektroskopie cirkulárního dichroismu (CD), stopped flow CD, FTIR,
Ramanovská spektroskopie, fluorescenční spektroskopie včetně
fluorescenční korelační spektroskopie (FCS). Mechanismus jejich účinku
bude zkoumán pomocí interakcí s modely membrán různých typů buněk.
Navržené membránové modely spolu s výběrem peptidů a se souborem
použitých experimentálních technik poskytnou možnost pochopit funkci
peptidů studované skupiny AMP. Korelace dosažených výsledků s výsledky
biologických testů přispěje k zjednodušení eventuálních modifikací
analogů syntetizovaných pro lékařské účely.
-
Testování vazby mezi cerebrosterolem a peptidem amyloidu beta 1-40
Grantová agentura: GAČR
Identifikační číslo grantu: 305/09/0457
Hlavní řešitel: Ing. Zdena Krištofiková, PhD. (Psychiatrické centrum Praha)
Spoluřešitelé:
RNDr. Vladimír Kopecký Jr., PhD.
Annotace grantu
Ačkoliv příčiny Alzheimerovy demence zatím ještě nebyly plně objasněny,
předpokládá se, že klíčovou roli v rozvoji onemocnění hrají peptidy
amyloidu beta. Toxicita peptidů pravděpodobně úzce souvisí s jejich
schopností oligomerizovat nebo tvořit komplexy s různými endogenními
látkami. V poslední době je značná pozornost věnována výzkumu látek,
které svou vazbou k peptidům amyloidu beta omezí jejich toxické účinky a
které by tedy mohly být použity při terapii Alzheimerovy demence. Např.
stereospecifická vazba k přirozeně se vyskytujícímu
22R-hydroxycholesterolu snižuje toxicitu peptidů, enantiomer
22S-hydroxycholesterol je neúčinný. Převážně v mozku vznikající
24S-hydroxycholesterol (cerebrosterol) je velmi účinným inhibitorem
sekrece peptidů amyloidu beta v experimentu in vitro. Naše předchozí
práce prokázala snížené účinky neagregovaných i agregovaných peptidů v
přítomnosti racemického 24-hydroxycholesterolu, které pravděpodobně
souvisely se vznikem komplexu. Mechanizmus interakce však ještě nebyl
detailněji objasněn.
-
Nové přístupy ke studiu struktury proteinu pomocí vibrační spektroskopie
Grantová agentura: GAAV
Identifikační číslo grantu: KJB101120805
Hlavní řešitel: RNDr. Vladimír Kopecký Jr., PhD.
Spoluřešitelé:
RNDr. Kateřina Hofbauerová, PhD.
Annotace grantu
Určení struktury proteinů představuje jednu z klíčových úloh současné
molekulární biologie. Je zde naléhavá potřeba třídimenzionálních
struktur proteinů pro pochopení jejich role v organizmech a pro
efektivní návrh léčiv. Hlavním cílem projektu je vývoj nové metodiky pro
stanovení obsahu sekundárních struktur proteinů pomocí vibrační
spektroskopie (Ramanova spektroskopie, Ramanova optická aktivita,
Ramanova spektroskopie kapkově nanášených povlaků, Fourierova
infračervená spektroskopie, Fourierova infračervená spektroskopie se
zeslabenou totální reflexí). Pro každou metodu bude změřena nová
rozsáhlá spektrální referenční sada, budou implementovány stávají metody
a nové metody (založené na multivariační statistice) s vyšším
informačním obsahem, např. určením počtu strukturních segmentů, či
sbalení atd. Vyvinuté metody budou volně k dispozici a mohou být
aplikovány v dalším proteinovém výzkumu.
-
Strukturní a vazebné vlastnosti lidského alfa(1)-kyselého glykoproteinu
Grantová agentura: GAČR
Identifikační číslo grantu: 202/06/P208
Hlavní řešitel: RNDr. Vladimír Kopecký Jr., PhD.
Annotace grantu
Projekt je zaměřen na studium lidského α (1)–kyselého glykoproteinu
(AGP), též známého pod názvem orosomukoid. Protein hraje důležitou roli
v krevní plazmě při patofyziologických stavech, a proto jsou na něj
cíleny řady léčiv. Nicméně, struktura i funkce proteinu zůstávají
neznámé. Projekt se soustředí na detailní studium struktury AGP a jeho
genetických variant, a to z jedné strany prostřednictvím
experimentálních fyzikálních metod optické spektroskopie (Ramanovy
spektroskopie, Ramanovy optické aktivity, infračervé a UV–VIS
spektroskopie), a z druhé strany prostřednictvím teoretických
výpočetních metod, tj. počítačového modelování proteinů. Rovněž budou
studovány vazby ligandů (především s biomedicínským využitím) na AGP.
Cílem je vytvořit dostatečně experimentálně verifikované počítačové
modely genetických variant AGP, detailně charakterizovat jejich vazebná
místa a pochopit roli cukerné složky AGP v jeho biologické a strukturní
funkci. Projekt významně přispěje k pochopení strukturních a vazebných
vlastností AGP a umožní efektivnější navrhování léčiv cílených na tento
protein.
