Studium struktury a funkce proteinů a proteinových komplexů - využití nekanonických aminokyselin a proteinové chemie v kombinaci s hmotnostní spektrometrií

• Thesis title in Czech: Studium struktury a funkce proteinů a proteinových komplexů - využití nekanonických aminokyselin a proteinové chemie v kombinaci s hmotnostní spektrometrií
• Thesis title in English: The structure-functional study of proteins and its complexes - employing of non-canonical aminoacids and protein chemistry combined with mass spectrometry
• Key words: rekombinantní exprese a purifikace studovaných proteinů, nekanonické aminokyseliny, proteinová chemie, strukturně-funkční proteomika, hmotnostní spektrometrie
• English key words: recombinant expression and purification of studied proteins, non-canonical aminoacids, protein chemistry, structure-functional proteomics, mass spectrometry
• Academic year of topic announcement: 2025/2026
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Biochemistry (31-250)
• Supervisor: doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D.

Guidelines

Moderní metody studia proteinů (Modern methods in protein research, MC250P21), Proteomika a metody studia primární struktury biopolymerů (MC250P60), ...

References

Tuzhilkin R, Ondruška V, Šulc M. Azurin: A Model to Study a Metal Coordination Sphere or Electron Transfer in Metalloproteins. Int J Mol Sci. 2025 Apr 26;26(9):4125. doi: 10.3390/ijms26094125.
Jecmen T, Tuzhilkin R, Sulc M. Photo-Methionine, Azidohomoalanine and Homopropargylglycine Are Incorporated into Newly Synthesized Proteins at Different Rates and Differentially Affect the Growth and Protein Expression Levels of Auxotrophic and Prototrophic E. coli in Minimal Medium. Int J Mol Sci. 2023 Jul 22;24(14):11779. doi: 10.3390/ijms241411779.
Ječmen T, Ptáčková R, Černá V, Dračínská H, Hodek P, Stiborová M, Hudeček J, Šulc M. Photo-initiated crosslinking extends mapping of the protein-protein interface to membrane-embedded portions of cytochromes P450 2B4 and b₅. Methods. 2015 Nov 1;89:128-37. doi: 10.1016/j.ymeth.2015.07.015.
Ptáčková R, Ječmen T, Novák P, Hudeček J, Stiborová M, Šulc M. The application of an emerging technique for protein-protein interaction interface mapping: the combination of photo-initiated cross-linking protein nanoprobes with mass spectrometry. Int J Mol Sci. 2014 May 26;15(6):9224-41. doi: 10.3390/ijms15069224.

Preliminary scope of work

Studium stuktury a funkce proteinů, jejich aktivních center a vzájemných proteinových interakcí s využitím nekanonických aminokyselin, proteinové chemie a strukturně-funkční proteomiky (experimentální modely: lidský kalmodulin, metaloproteiny, ...)
Cíl: studium stuktury a funkce proteinů (např. jejich aktivních center, koordinace kofaktorů, studium vzájemných proteinových interakcí) s využitím inkorporace nekanonických aminokyselin, proteinové chemie a strukturně-funkční proteomiky (experimentální modely: lidský kalmodulin, metaloproteiny, ...)
Metody: rekombinantní exprese, inkorporace nekanonických aminokyselin, purifikace studovaných proteinů, proteinová chemie v in vitro systému, strukturně-funkční proteomika s využitím hmotnostní spektrometrie jako detekční metody, 3D-modelování
Případné financování bude zajištěno z podaného projekty SEED+, pokud bude schválen k financování od ledna 2026. Prostředky neumožňují pokrýt minimální požadovaný příjem pro Ph.D. studenta, proto je preferována kombinovaná forma studia.
Zahraniční spolupráce, umožňující absolvovat stáž: v rámci projektu SEED+ Prof. Mattia Di Nunzio, Ph. D., University of Milan, IT
Profil ideálního kandidáta: magisterský titul nebo ekvivalent v oboru biochemie nebo příbuzném oboru, dobrá znalost angličtiny. Výhodou jsou zkušenosti s klonováním DNA a expresí a purifikací rekombinantních proteinů, biofyzikálními a strukturně biologickými metodami souvisejícími s proteiny a jejich charakterizací, hmotnostní spekrometrie.

Preliminary scope of work in English

The goal: structure-functional study of proteins (e.g. active center structure, co-factor coordinations, mutual protein interactions) - utilization of non-canonical aminoacids incorporation into protein sequence and protein chemistry combined with strukture-functional proteomics (experimental modelyś: human calmodulin, metaloproteins, ...)
The structure-functional study of proteins, active center structure and mutual protein interactions - utilization of non-canonical aminoacids and protein chemistry combined with strukture-functional proteomics (experimental models: human calmodulin, metaloproteins, ...)