BIOCEV - Centrum molekulární struktury

Společně s centrálními laboratořemi centra CEITEC je CMS sdruženo do České infrastruktury pro integrativní strukturní biologii (CIISB) - přidruženého národního centra Evropského strategického fóra pro výzkumné infrastruktury Instruct (ESFRI; European infrastructure for structural biology Instruct). Členové CIISB reprezentují českou strukturní biologii a Českou republiku jakožto jednu z ustavujících zemí konsorcia INSTRUCT.

CMS poskytuje expertízu, měření a asistenci v následujícíh oblastech:

• krystalizace biologických molekul
• monokrystalová rentgenová difrakce
• řešení krystalových struktur
• mikrokalorimetrické techniky pro sledování interakcí a stability (ITC, DSC)
• stanovení parametrů interakcí makromolekulárních látek (SPR)
• určovaní primární sekvence bílkovin na mikrogramové úrovni a uspořádáni disulfidových můstků (FTMS)
• charakterizace posttranslačních modifikací
• mapování terciární a kvartérní struktury

Výzkumní pracovníci, kteří se zasloužili o návrh a realizaci laboratoří CMS:

• Biofyzikální techniky - Bohdan Schneider (BTÚ)
• Krystalizace proteinů a nukleových kyselin a Difrakční techniky - Jan Dohnálek (BTÚ)
• Jarmila Dušková (BTÚ)
• Tomáš Kovaľ (BTÚ)
• Karla Fejfarová (BTÚ)
• Strukturní hmotnostní spektrometrie - Petr Novák (MBÚ)

Laboratoř Strukturní hmotnostní spektrometrie a Laboratoř strukturní biologie a buněčné signalizace

Je multidisciplinárním týmem, jehož tematické zaměření je rozděleno do dvou hlavních směrů.

Strukturně biologická skupina produkuje proteiny pomocí rekombinantních expresních technologií a charakterizuje strukturu a dynamiku proteinů nebo komplexů proteinu s ligandem pomocí pokročilé hmotnostní spektrometrie.

Skupina buněčné signalizace zkoumá propojení buněčné signalizace na metabolismus rakovinných buněk za použití molekulárně-biologických a biochemických metod.

Skrze spolupráci obou skupin vzniká jedinečná výzkumná platforma, kde výsledky získané studiem biologických systémů mohou být ověřeny a vysvětleny na molekulární úrovni.

Vybavení laboratoře

15T-SolariX XR FT-ICR mass spectrometer (Bruker Daltonics)

Bruker Daltonics 15T-Solarix XR FT-ICR mass spectrometer, with electrospray and MALDI ion sources. This ultra-high resolution mass spectrometer is used mostly for the determination of the precise mass of biological macromolecules, and the characterization of their posttranslational modifications. Further possibilities include peptide mass fingerprinting, detection of small molecule/metabolites, monitoring of protein structural changes and protein-protein interactions under physiological conditions by hydrogen-deuterium exchange, chemical cross-linking and covalent labelling.

Agilent Technologies 1200 HPLC system (usually coupled to the 15T-SolariX XR mass spectrometer) for the separation of complex peptide mixtures, proteins and metabolites.

This equipment allows to provide the following services:

• Protein molecular weight determination by ultra-high resolution FT-ICR mass spectrometer with sequence confirmation by Top-down approach using different fragmentation techniques (collision induced dissociation, electron transfer/capture dissociation);
• Peptide mass fingerprinting – identification of proteins from gel or solution including larger protein mixtures by using MALDI or ESI ;
• Characterization of posttranslational modification such as phosphorylation, glycosylation or disulphide bonds;
• Structural mass spectrometry: limited proteolysis, hydrogen/deuterium exchange, chemical cross-linking, covalent labelling;
• HPLC separation of peptides, proteins and small molecules (metabolites) coupled with mass spectrometric detection by FT-ICR;
• Processing and interpretation of mass spectrometric data.

MALDI-TOF (Bruker Daltonics)

Used for routine analysis of peptides and proteins.

Excimer laser (Coherent)

Used for Fast Photochemical Oxidation of Proteins (FPOP) - a type of hydroxyl-radical-based protein footprinting.

HPLC, UPLC (Agilent Technologies)

For the separation of complex peptide mixtures, proteins and metabolites.