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 XtallExp 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
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
Proteiny
NK
Komplexy protein/NK
ostatní
celkem
X-ray
94424
1683
4715
4
100826
NMR
9782
1131
227
8
11148
Elektronová mikroskopie
636
29
213
0
878
Hybridní metody
81
3
2
1
87
Ostatní metody
168
4
6
13
191
Celkem
105091
2850
5163
26
113130
Metoda
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
Oxygen-evolving complex of photosystem II from Pisum sativum
2.0 Å
Tryptophan (W)-repressor binding protein A, WrbA from Escherichia coli Haloalkane dehalogenase DmbC, HAD-III family from Mycobacterium tuberculosis
<6 Å
1.72 Å
2.6 Å
Di-heme binding Cytochrome c4 from purple photosynthetic anaerobic bacterium Thiocapsa roseopersicina
1.7 Å
Thaumatin - monomeric protein from the African Serendipity berry Thaumatococcus daniellii Haloalkane dehalogenase DrbA, HAD-III family from Rhodopirellula baltica
endonuclease subunit (HsdR) of the EcoR124II enzyme from E. coli
1.5 Å
Thaumatin - monomeric protein from the African Serendipity berry Thaumatococcus daniellii Haloalkane dehalogenase DbeA from Bradyrhizobium elkanii
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
Proteins
Rhodococcus rhodochrous
DhaAwt, DhaA04, DhaA13, DhaA14, DhaA15, DhaA31, DhaA57, DhaA80, DhaA106
Sphingobium japonicum
LinBwt, LinB30, LinB32, LinB70, LinB73, LinB81, LinB86
Bradyrhizobium elkanii
DbeAwt, DbeA1, DbeA2, DbeA3
Marinobacter sp.
DmxAwt, DmxA01, DmxA02
Psychrobacter cryohalolentis
DpcAwt
Glaciecola agarilytica
DgaAwt, DgaBwt
Strongylocentrotus purpuratus
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!
