Proteomika - MB170P112

• Anglický název: Proteomics
• Zajišťuje: Katedra zoologie (31-170)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2017 do 2018
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Další informace: http://[e-mail], telefon: [phone]
• Garant: doc. Mgr. Pavel Stopka, Ph.D.
• Vyučující: doc. RNDr. Jiří Petrák, Ph.D.
• Je prerekvizitou pro: MB170C112

Anotace

Přednáška vhodná pro pokročilé studenty molekulární biologie a genetiky, buněčné a vývojové biologie, ale i dalších oborů. Seznamuje studenty se současnými metodami proteomiky a identifikace bílkovin pomocí hmotnostní spektrometrie. Účastnící s hlubším zájmem o proteomickou analýzu se mohou přihlásit také týdenní turnusové Proteomické praktikum.

Literatura

Kompletní výukové materiály z přednášek, ale i doporučenou literaturu naleznete na adrese: http://biocev.lf1.cuni.cz/vyuka-proteomika

 

Požadavky ke zkoušce

Zkouška je ústní. Součástí zkoušky je písemná esej, která řeší biologický problém pomocí proteomických přístupů.

Sylabus

čeština

PROTEOMIKA, PRÁCE S BÍLKOVINAMI.

Úvod do proteomiky. Co je to proteomika? Proteomika vs. genomika. Genocentrický a proteocentrický pohled. Možnosti, nástroje a limitace proteomiky. Práce s bílkovinami - proteiny a pufry, homogenizace, frakcionace, detergenty, rozpustnost, srážení, denaturace, koncentrace. Značení a derivatizace bílkovin. Separační metody -chromatografické a elektroforetické.

DVOJROZMĚRNÁ ELEKTROFORÉZA.

Metodika dvojrozměrné elektroforézy (2-DE). Uspořádání 2-DE experimentů, příprava vzorků, izoelektrická fokusace, PAGE, detekce bílkovin v gelech, barvení. Metodické varianty (nativní elektroforézy, DIGE a fluorescenční barvení). Vyhodnocení a interpretace 2-DE, obrazová analýza 2-DE gelů. Reproducibilita. Principy, software, metodika, výstupy, záludnosti. Omezení, limity a použití 2D elektroforézy. Příprava vzorku pro identifikaci hmotnostní spektrometrií po 2-DE. Tryptická digesce vzorku, digesce CNBr, extrakce peptidů a jejich purifikace.

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE A IDENTIFIKACE BÍLKOVIN.

Hmotnostní spektrometrie. Hmotnostní spektra. MS, MS/MS, MALDI, SELDI, ESI, analyzátory, detektory, spektra, citlivost, rozlišení, identifikace peptidů, peptidový fingerprint, MS/MS fragmentační spektra a získání sekvenční informace, databáze.

SHOT-GUN PŘÍSTUPY, KVANTITATIVNÍ MS.

Shot-gun strategie v proteomice, jedno- a vícerozměrné separace peptidů, LC-MS/MS. Kvantitativní metody v proteomice: iCAT, iTRAQ, SILAC, AQUA, digesce ve stabilním izotopu. Label-free metody kvantifikace. Proteomická analýza membránových proteinů. Příkladové studie.

NATIVNÍ METODY, ANALÝZA KOMPLEXŮ A DALŠÍ METODY.

Nativní separační techniky. Analýza proteinových komplexů. TAP. QUICK. Protein arrays, MALDI-imaging, klinická proteomika, profilování tělních tekutin a tkání, biomarkery, deplece majoritních bílkovin. Organizace proteomiky, literatura, časopisy.

angličtina

• Introduction. What is proteomics and why ? Proteomics and/or Genomics ? Methods, tools and limitations.

Basics principles of protein manipulation.

• Methodology of 2D electrophoresis. Experiment arrangement, sample preparation, isoelectric focusing, PAGE, protein detection and staining. Data validation. 2D electrophoresis and its applications and limitations. Equipment and cost/effectiveness. Technical variations (native electrophoresis, DIGE and fluorescent dyes, blotting).

• Alternative approaches. Capillary electrophoresis, chromatographic separations, TAP, alternatives to mass spectrometry (antibodies, classical protein sequencing etc). Protein arrays.

• Image analysis of 2D gels. Principles. Reproducibility. Software, Methods, Outputs, Limitations and troubleshooting.

Preparation of sample for MS analysis. Trypsin and other ways of protein digestion. Peptide extraction from gels and peptide purification.

• Mass spectrometry. MS, MS/MS, MALDI, SELDI, ESI, analyzers, detectors, mass spectra, sensitivity, resolution, peptide identification, gene/protein databases. Special methods (iCATS?.).