Personální obsazení a kontakty
 Laboratoř makromolekulární struktury a dynamiky se zabývá strukturními studiemi membránových a ve vodě rozpustných makromolekulárních komplexů především s použitím metod rentgenové difrakce. Pomocí této metody se dají určit struktury proteinů na atomárním rozlišení. Poznání struktur proteinů je klíčové při zjišťování a popisu detailního mechanismu biologických procesů nebo vývoji terapeutik. Laboratoř je rozdělena na dva funkční celky. Část molekulární biologie, ve které se izolují a purifikují zkoumané proteiny a část proteinové krystalizace a krystalografie, která provádí krystalizaci proteinů s cílem připravit difraktující monokrystaly. Proteinové krystaly jsou následně měřeny na zdrojích synchrotronového záření a difrakční data softwarově zpracována v naší laboratoři. Ve finále jsou popsány struktury proteinů a zahájeny molekulárně modelovací studie. V laboratoři se dále vyvíjí a testují alternativní a pokročilé krystalizačních techniky.Klíčové aktivity:
· základní výzkum v oblasti izolace a purifikace proteinů a jejich krystalizace
· výuka předmětu Biokrystalizační metody
· úzká spolupráce s partnerskými laboratořemi
· organizace mezinárodního kurzu pod záštitou Federace Evropských Biochemických Společností
Projekty:
Structure-functional Relationships of Haloalkane Dehalogenases:Halogenalkan dehalogenasy (EC 3.8.1.5) jsou mikrobiální enzymy vykazující katalytickou aktivitu pro hydrolytickou konverzi xenobiotik a toxických halogenovaných alifatických sloučenin na příslušné alkoholy. Do dnešní doby byly vyřešeny pouze čtyři terciární struktury těchto enzymů pomocí X-ray difrakční analýzy. V rámci projektu budou struktury několika nových námi úspěšně vykrystalizovaných enzymů vyřešeny a deponovány v Proteinové databázi. Dále budou krystalizovány a strukturně charakterizovány nově klonované a biochemicky charakterizované enzymy. I když je molekulární struktura publikovaných enzymů známá, některé důležité detaily v reakčním mechanizmu nejsou doposud objasněny. Proto paralelně k X-ray difrakci bude použita metoda neutronové difrakce s cílem popsat úlohu vodíků z vody a protonovaných aminokyselinových zbytků v aktivním místě a přístupnost tunelů v okolí aktivního místa. Strukturní data budou provázána s biochemickými a povedou k detailnějšímu objasnění strukturně-funkčních vztahů halogenalkan dehalogenáz a enzymů ze super-rodiny alfa/beta-hydroláz.
Adventure and benefit from crystallization of higher plants membrane protein complex following its structural study:Fotosyntéza je biochemický proces, při kterém dochází k přeměně sluneční energie na energii chemickou využívanou pro biosyntézu organických buněčných materiálů. K porozumění procesu fotosyntézy je důležité poznat detailní popis struktury fotosystému II (PSII) a jeho jednotlivých podjednotek.
V oblasti molekulární biologie rostlin je výzkum zaměřen také na pochopení mechanizmu uvolnění kyslíku v procesu fotosyntézy, který probíhá v tzv. komplexu vyvíjejícím kyslík. Struktura tohoto komplexu se v jednotlivých organizmech odlišuje. V dnešní době jsou známy 3D krystalové struktury pouze u cyanobakteriálního PSII, který se od rostlinného PSII liší složením některých proteinových podjednotek, komplex vyvíjející kyslík zde nevykazuje strukturní homologii. Náš výzkum je zaměřen na strukturní studie membránového komplexu PSII izolovaného z vyšších rostlin. Poznání struktury rostlinného PSII umožní pochopení jedinečnosti mechanizmu procesu fotosyntézy u odlišných typů organizmů. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
