Laboratoř strukturní chemie Ústav chemie a biochemie (budova C PřF JU) Ivana Kutá Smatanová
Projekty Krystalogeneze vývoj a testování nových alternativních metod Krystalogeneze krystalizační studie vybraných proteinů Krystalografie určení struktury proteinů a predikce jejich funkce
Courses and conferences Laboratoř Strukturní Chemie a Biochemie Organizace FEBS krystalizačních kurzů a ICCBM16 konference MolBiol Laboratoř molekulární biologie určena pro izolaci a purifikaci proteinů Xtall Training Laboratoř nabízí ostatním kolegům možnost krystalizovat vlastní proteiny MolStruct Laboratoř se zabývá strukturními a molekulárnědynamickými studiemi XtallExp Laboratoř se zaměřuje na produkci difraktovatelných krystalů, které jsou následně měřeny na zdrojích synchrotronového záření a na řešení proteinových struktur
MolBiol
XtallExp
XtallTraining
MolStruct + team
FEBS praktický krystalizační kurz PC16-003 http:// www.febs.img.cas.cz
ICCBM16 July 2-7, 2016, hotel Pyramida v Praze http://www.iccbm16.org
Proč krystaly proteinů? 100.000 různých proteinů s vysokou specificitou Funkce proteinů je v mnoha případech známá Detailní vnitřní struktura a specifický mechanizmus většinou neznámé Porozumět jak proteiny pracují, proč a kdy přestávají fungovat Nutnost znát molekulovou strukturu proteinů Určení molekulové struktury proteinů není triviální Získat strukturní informace umožňuje proteinová krystalografie Nutnost vypěstovat kvalitní difraktující krystal proteinu
Protein krystal struktura
Metoda Proteiny NK Komplexy protein/nk ostatní celkem X-ray 94424 1683 4715 4 100826 NMR 9782 1131 227 8 11148 Elektronová mikroskopie Hybridní metody Ostatní metody 636 29 213 0 878 81 3 2 1 87 168 4 6 13 191 Celkem 105091 2850 5163 26 113130 PDB ~ 113 200 proteinových struktur (~ 10 000 struktur s < 30% sekvenční identitou, ~ 1000 struktur unikátních) Genebank ~ 10 000 000 proteinových sekvencí
Metoda Princip Nutnost Rozlišení MW [kda] Příklad X-ray Difrakce na e 3D krystaly < 1Å 10 000 Proteinové viry, ribosom NMR Spinové přechody Konc. roztok (značený)? 50 Proteinové sloučeniny Neutronová difrakce Diffrakce na jádrech velké 3D krystaly ~2Å 10 000 Proteiny Elektronová difrakce Diffrakce na e 2D krystaly ~3Å 10 000 Membránové proteiny Elektronová mikroskopie Světelný mikroskop intaktní částice ~7Å no limit Buněčné a povrchové proteiny
<10 Å 1.72 Å 2.6 Å Oxygen-evolving complex of photosystem II from Pisum sativum 2.0 Å Di-heme binding Cytochrome c4 from purple photosynthetic anaerobic bacterium Thiocapsa roseopersicina 1.7 Å endonuclease subunit (HsdR) of the EcoR124II enzyme from E. coli 1.5 Å Tryptophan (W)-repressor binding protein A, WrbA from Escherichia coli Haloalkane dehalogenase DmbC, HAD-III family from Mycobacterium tuberculosis Thaumatin - monomeric protein from the African Serendipity berry Thaumatococcus daniellii Haloalkane dehalogenase DrbA, HAD-III family from Rhodopirellula baltica Thaumatin - monomeric protein from the African Serendipity berry Thaumatococcus daniellii Haloalkane dehalogenase DbeA from Bradyrhizobium elkanii <6 Å
Halogenalkandehalogenasy Superrodina hydrolas (EC 3.8.1.5), dehalogenační reakce DhlA Xanthobacter autotrophicus DhaA Rhodococcus sp. LinB Spingomonas paucimobilis Aerobní mineralizace látek znečišťujících životní prostředí Biokatalyzátory a bio-senzory v biotechnologiích životního prostředí Detoxifikace xenobiotik Syntéza léčiv, agrochemikálií a potravinových doplňků Dekontaminace chemických bojových prostředků
Halogenalkandehalogenasy pro Xtall Organism Rhodococcus rhodochrous Sphingobium japonicum Bradyrhizobium elkanii Marinobacter sp. Psychrobacter cryohalolentis Glaciecola agarilytica Strongylocentrotus purpuratus Proteins DhaAwt, DhaA04, DhaA13, DhaA14, DhaA15, DhaA31, DhaA57, DhaA80, DhaA106 LinBwt, LinB30, LinB32, LinB70, LinB73, LinB81, LinB86 DbeAwt, DbeA1, DbeA2, DbeA3 DmxAwt, DmxA01, DmxA02 DpcAwt DgaAwt, DgaBwt DspAwt
Halogenalkandehalogenasy krystaly
Halogenalkandehalogenasy struktura
LSChB team Vědecko-pedagogičtí pracovníci: Doc. Ivana Kuta Smatanova, Ph.D. Michal Kuty, Ph.D. Tatyana Prudnikova, Ph.D. Oksana Degtjarik, Ph.D. Jaroslava Kohoutova, Ph.D. PhD studenti: Ekaterina Sviridova, M.Sc. Iuliia Iermak, M.Sc. Katsiaryna Tratsiak, M.Sc. Jiří Heler, M.Sc. Bc studenti: Ivana Berková Kristýna Rejžková Kateřina Rybarová Petra Havlíčková Kristýna Douchová Klára Kovandová Spolupráce: LEC, University of Granada (E), Princeton University (USA), University of Lübeck (D), Huntersville University (USA), BESSY Berlin (D), Loschmidt Laboratories MU Brno, ÚNSB AV ČR, ÚMG & ÚOCHB AV ČR, MBÚ AV ČR Praha Podpora: (21 vlastních projektů od roku 2000) 9 českých: GAČR P207/12/0775, COST LD11011, GAČR P207/11/0717, LC06010, Kontakt ME09016, CŽV CZ.04.1.03/3.2.15.1/0094, Kontakt ME640, GAČR 206/03/D061, GAČR 206/00/D007 12 mezinárodních: FEBS PC16-003, FEBS PC14-005, FEBS PC12-023, FEBS PLC10-015, FEBS PLC08-002, FEBS PLC06-35, FEBS AC04-13, KONTAKT 6-06-14, AV ČR a C.S.I.C. Španělsko: 2001CZ0001, 2004CZ0003, 2006CZ0011, HPRI-1999-00038
Zkušenosti a praxe jsou vaši nejlepší průvodci při přípravě krystalizačních experimentů. Vítejte mezi proteinovými krystalografy! S díky za pozornost!