|
|
|
||
|
Předmět proteomika je zaměřený na klasické a pokročilé metody analýzy proteinů a jejich aplikace do různých vědeckých a klinických odvětví. V rámci přednášek a seminářů se studenti seznámí s principy analýzy proteinů včetně přípravy vzorků a vyhodnocování získaných dat. Součástí předmětu jsou praktická cvičení, kde si studenti vyzkouší základní přípravu vzorků, jejich analýzu na hmotnostním spektrometru a práce s bioinformatickými nástroji. Absolventi předmětu budou schopni navrhovat proteomické studie s rozmanitými cíli od přípravy vzorků pro analýzu až po kvalitativní a kvantitativní vyhodnocování získaných dat a jejich intepretaci v biologickém či klinickém kontextu. Poslední úprava: Lenčo Juraj, doc. PharmDr., Ph.D. (28.11.2025)
|
|
||
|
Podmínkou udělení zápočtu a zkoušky z předmětu Proteomika je splnění následujících podmínek: Praktická cvičení a semináře Poslední úprava: Lenčo Juraj, doc. PharmDr., Ph.D. (28.11.2025)
|
|
||
|
Náplň přednášek Úvod do proteomiky Úvod a definice základních pojmů: proteom a proteomika; biochemie proteinů; od genomu k proteomu; stručný vývoj a význam proteomiky; základní rozdělení a metodické postupy. Separační metody v proteomice Proteom jako komplexní směs; vlastnosti peptidů a proteinů; chromatografické metody: chromatografie na obrácených fázích, iontově výměnná chromatografie, molekulová vylučovací chromatografie, hydrofilní interakční chromatografie, afinitní chromatografie, vícedimenzionální chromatografie; elektromigrační separační metody: gelová elektroforéza, izoelektrická fokusace, dvoudimenzionální elektroforéza, kapilární elektroforéza; jiné separační metody v proteomice: dialýza, diferenciální centrifugace, průtoková cytometrie; hmotností spektrometrie. Hmotnostní spektrometrie (MS) v proteomice Úvod a definice základních pojmů; stručná historie; základní procesy v MS; ionizační techniky pro proteomickou analýzu: ESI, MALDI; hmotnostní analyzátory pro proteomickou analýzu: kvadrupól, iontová past, analyzátor doby letu, iontová cyklotronová resonance s Fourierovou transformací, harmonická orbitální past - Orbitrap; detektory v MS; tandemová MS a kombinace MS analyzátorů. Interpretace MS spekter v proteomice Hmotnostní spektrum; rozlišení a monoisotopická vs průměrná molekulová hmotnost; přesnost a správnost měření; MALDI spektra peptidů a proteinů, ESI spektra peptidů a proteinů; výpočet molekulové hmotnosti z ESI spekter; identifikace proteinů pomocí peptidového mapování a sekvenování proteinů. Bioinformatika v proteomice Úvod a definice základních pojmů; stručná historie; sekvenční databáze; formáty dat; proteinové sekvenční databáze a UniProt; lidský proteinový atlas; volně dostupné bioinformatické zdroje. Kvantitativní proteomická analýza Úvod a definice základních pojmů; stanovení koncentrace celkového proteinu; kvantifikace jednotlivých proteinů; metody cílené kvantifikace: metody založené na protilátkách, metody založené na MS; metody globální kvantifikace: gelové metody, metody založené na MS; značící a neznačící metody pro globální kvantifikaci proteinů; DDA vs DIA analýza. Možná uplatnění proteomiky směrem do klinické praxe Formy uplatnění; uplatnění gelových metod, metod založených na protilátkách; měření MS profilů a globální proteomické analýzy; proteomika ve výzkumu klinicky závažných oblastí: identifikace klinicky využitelných markerů, studium patogeneze chorob a působení léčebných intervencí a studium mechanismu účinků a toxicity léčiv; HUPO projekt.
Náplň seminářů a praktických cvičení
Strategie přípravy vzorků pro proteomickou analýzu Cíle proteomických analýz; determinanty přípravy vzorků; požadavky na přípravu vzorků; kroky v přípravě vzorků; hlavní nekompatibility v proteomických analýzách založených na gelových metodách a metodách využívajících kapalinovou chromatografii a MS.
Práce s bioinformatickými nástroji Databázové nástroje: UniProt, ExPASy, BLAST; identifikace proteinů: formáty dat; prohledávací programy a parametry prohledávání.
Praktická příprava vzorku – enzymatické štěpení proteinu v gelové matrici Praktické cvičení zahrnující zpracování gelu po elektroforéze, vyřezání spotu, modifikace proteinů v gelu, štěpení v gelu, purifikace peptidů. Poslední úprava: Lenčo Juraj, doc. PharmDr., Ph.D. (28.11.2025)
|
|
||
|
Předmět Proteomika navazuje na znalosti a dovednosti získané v předmětech: Biochemie, Molekulární biologie a Hmotnostní spektrometrie.
Studující po absolvování předmětu umí použít následující termíny (včetně jejich běžně užívaných zkratek) ve správném kontextu v oblasti analýzy proteinů: proteom, proteoforma, separace a identifikace proteinů, bottom-up a top-down proteomika, metoda BCA, peptidy, trypsin, 2D-PAGE, 2D-LC/MS, metoda PMF, sekvenování proteinů, fragmenty peptidů, DIA a DDA, izobarické a neizobarické značení peptidů, neznačící kvantitativní techniky, FASTA, BLAST a UniProt.
Výsledky učení: Studující na základě získaných znalostí a dovedností:
Poslední úprava: Lenčo Juraj, doc. PharmDr., Ph.D. (28.11.2025)
|