|
Vyučující
|
-
Jankovičová Barbora, Mgr. Ph.D.
-
Řehulka Pavel, Mgr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Úvod, definice pojmů, vymezení oboru proteomiky, návaznost na jiné obory. Příprava vzorku, izolace a purifikace bílkovin, separační metody používané v proteomice. Separace bílkovin pomocí isoelektrické fokusace. Aplikace isoelektrické fokusace jako první dimenze 2D gelové elektroforézy SDS-PAGE pro separaci bílkovin a její použití jako druhé dimenze v 2D gelové elektroforéze. Analýza obrazu v gelové elektroforéze, zpracování jednotlivých spotů, činidla a enzymy pro digesci bílkovin. Proteomické přístupy bez použití gelové elektroforézy, vícerozměrná proteinová identifikační technologie. Hmotnostní spektrometrie (MS), principy a možnosti v analýze biomolekul (peptidů, bílkovin). Příprava vzorku pro hmotnostně-spektrometrickou analýzu pomocí MALDI a ESI ionizačních technik. Vlastnosti peptidů a bílkovin důležité pro analýzu MS. Identifikace bílkovin - Edmanova degradace a peptidové mapování. Identifikace bílkovin pomocí tandemové MS, de-novo sekvenace peptidů, posttranslační modifikace proteinů. Databáze, programové nástroje a bioinformatické zpracování proteomických dat. Metody kvantifikace bílkovin. Použití metod značení bílkovin a peptidů. Kvantifikační metody bez použití chemického značení. Aplikace proteomických metod a jejich kombinací v praxi. Identifikace bílkovin pomocí tandemové MS, de-novo sekvenace peptidů, posttranslační modifikace proteinů. Databáze, programové nástroje a bioinformatické zpracování proteomických dat. Metody kvantifikace bílkovin. Použití metod značení bílkovin a peptidů. Kvantifikační metody bez použití chemického značení. Aplikace proteomických metod a jejich kombinací v praxi.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Demonstrace, Projekce
- Vypracování seminární práce
- 5 hodin za semestr
- Exkurze
- 2 hodiny za semestr
- Semestrální práce
- 10 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 70 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Součástí předmětu je seznámení se s postupy přípravy vzorku pro proteomickou analýzu, analytickými a preparativními metodami, včetně konkrétních výstupů analýz a jejich interpretace. Součástí je také ukázka zavádění nových analytických metod do klinické praxe a využití metodického potenciálu k vyhledávání nových diagnosticky významných markerů specifických procesů v biologických materiálech. V rámci přednášek budou zařazeny samostatné kapitoly věnující se postupům separace proteinových směsí (konvenční chromatografie, afinitní chromatografie, elektroforetické metody včetně 2D uspořádání), identifikace vybraných proteinů různými metodami s důrazem na hmotnostní spektrometrii s využitím veřejně dostupných databází. Studenti se seznámí se základy peptidového mapování, jednotlivými kroky této metody a naučí se pracovat s nástroji k tomuto účelu používané (Mascot, Protein Prospector atd.). Kapitola věnovaná použití hmotnostní spektrometrie navazuje na předešlé znalosti studentů a je zaměřena hlavně na ionizační techniky včetně instrumentace, na tandemovou hmotnostní spektrometrii s možností sekvenční analýzy peptidů, spojení HPLC s MS detekcí, s postupy kvantitativní analýzy pomocí MS. Závěrečná kapitola je věnována aktuálním aplikacím v oboru, které nacházejí uplatnění v praxi, např. v diagnostice v klinické praxi.
|
|
Předpoklady
|
Předmět navazuje na znalosti z oboru cytologie, biochemie, imunochemie, molekulární biologie a genetiky. Předmět seznamuje studenty se základy proteomiky jako oboru, který se věnuje analýze proteinů přítomných v různých organismech. Studenti získají přehled o základních cílech oboru jako například použití separačních technik v proteomice, aplikace hmotnostní spektrometrie v analýze proteinů a peptidů, identifikace proteinů, analýza posttranslačních modifikací a pod. Student by měl mít znalosti a úspěšně složenou zkoušku z obecné biochemie, molekulární biologie a analytické chemie.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Posouzení zadané práce
písemný test a ústní zkouška
|
|
Doporučená literatura
|
-
Jörg Reinders, Albert Sickmann. Proteomics. Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology,. Humana Press, 2009.
-
J.R. Chapman. Mass Spectrometry of Proteins and Peptides. Humana Press, 2002.
-
O. Geshke, H. Klank, P. Telleman. Microsystem Engineering of Lab-on-chip Device. Weinheim, 2005.
-
R. Westermeier, T. Naven. Proteomics in practice. Wiley-VCH: Weinheim.
|