Naše skupina se zabývá strukturní biologií (vztahy mezi strukturou a funkcí určitých skupin bílkovin), konkrétně se zaměřujeme na proteiny, které se účastní přenosu signálu v buňce.

PROBLEMATIKY:

Studium struktury a funkce 14-3-3 proteinů a jejich komplexů.

Náš výzkumný tým se zabývá studiem 14-3-3 proteinů, což jsou konzervované regulační molekuly exprimované ve všech eukaryotických buňkách. Poprvé byly izolovány z hovězího mozku a jejich zajímavé jméno „14-3-3“ se odvíjí od jejich migrace na DEAE celulosové chromatografii a škrobové gelové elektroforéze. 14-3-3 proteiny mají schopnost se vázat na funkčně rozdílné signální proteiny, včetně kináz, fosfatáz a transmembránových receptorů a tím pozměňovat jejich funkci.  Tyto proteiny se účastní signální transdukce, kontroly buněčného cyklu, kontroly metabolismu a apoptózy díky strukturním a funkčním změnám řady svých vazebných partnerů. Do této doby bylo nalezeno více než 300 vazebných partnerů. Hlavním cílem těchto projektů je mechanistické pochopení funkce 14-3-3 proteinu v regulaci vybraných 14-3-3 vazebných partnerů: např. interakce 14-3-3 proteinu s  transkripčními faktory FOXO, s enzymem Tyrosinhydroxylasou, s ASK1 kinasou, s regulátorem G-proteinové signalizace RGS3, s fosducinem. V současné době také studujeme dvě kvasničné isoformy 14-3-3 proteinu (BMH1 a BMH2), a dále interakci BMH s Neutrální trehalásou v kvasinkách. 

Studium cytoplasmatických domén TRP kanálů.

Přechodné potenciálové kanály (TRP) jsou rodina neselektivních iontových kanálů zodpovědných za monovalentní a divalentní příliv kationtů do buněk. Členové této rodiny se účastní mnoha smyslových procesů jako vidění a slyšení u bezobratlých nebo u savců kontrola teploty, mechano- a chemo-vnímání. TRP kanály mohou být rozděleny do sedmi podrodin s ohledem na jejich primární strukturu: TRPV, TRPC, TRPA, TRPM, TRPP, TRPML a TRPN. Všechny mají 6 transmembránových helixů (S1–S6) a kličku tvořící pór mezi S5 a S6, s různými velikostmi intracelulárních amino a karboxy konců, tvoří tetramery. Jak N-, tak C-koncové intracelulární domény se skládají z mnoha různých domén, které jsou zodpovědné za vazbu různých sloučenin, které pak regulují funkci kanálů. Naším cílem je hledat možná vazebná místa pro ATP, kalmodulin a PIP.

METODY

•      Biochemický přístup (exprese rekombinantních proteinů, cílená mutagenese, enzymová kinetika)

•      Biofyzikální přístup (fluorescenční spektroskopie, rentgenová krystalografie, analytická ultracentrifugace, hmotnostní spektrometrie, modelování proteinových struktur, molekulárně dynamické simulace).

•      Krystalografie vybraných komplexů

     →   Tyto metody nám umožňují lépe pochopit detaily, jak je regulována aktivita a funkce protein-proteinových komplexů.

VYŘEŠENÉ STRUKTURY

DNA-vazebná doména forkhead transkripčního faktoru

FOXO4 navázaného na DNA

RGS doména RGS3 proteinu (regulátor G-proteinové signalizace)