2013

Nové reaktivní DNA sondy pro vychytávání vazebných proteinů

Skupina Doc. Hocka vyvinula nové velmi reaktivní modifikované DNA sondy, které lze využít k selektivnímu vychytávání proteinů vážících se na danou sekvenci DNA. Připravili DNA nesoucí velmi reaktivní chemické skupiny (tzv. vinylsulfonamidy), na které lze snadno a za fyziologických podmínek chemicky připojit molekuly nesoucí thiolovou skupinu, např. proteiny obsahující aminokyselinu cystein. Tato metodika byla otestována na biokonjugaci DNA sond s proteinem p53, což je důležitý supresor nádorů. Metoda má slibný potenciál pro aplikace v analýze a identifikaci proteinů, vážících se specificky na různé DNA sekvence, které mohou hrát klíčovou roli v řadě biologických procesů (např. regulaci exprese genů), a při vývoji ireversibilních inhibitorů některých onkogenních faktorů pro protinádorovou terapii.


Significant results 2013-1


Dadová J., Orság P., Pohl R., Brázdová M., Fojta M., Hocek M.:
Vinylsulfonamide and acrylamide modification of DNA for cross-linking with proteins.
Angewandte Chemie International Edition 52: 10515-10518, 2013.




Objasnění interakce insulinu s jeho receptorem

Poruchy v sekreci a působení hormonu insulinu vedou k závažnému chronickému onemocnění zvanému cukrovka. Působení insulinu je zprostředkováno jeho vazbou na specifický buněčný receptor. Díky úsilí čtyř mezinárodních laboratoří se podařilo připravit a analyzovat krystaly komplexu insulinu s jeho receptorem a získat první detailní obraz o způsobu interakce obou molekul. Vědci z ÚOCHB v této studii přispěli vývojem vysoce aktivních pozměněných insulinů. Objasnění způsobu vazby insulinu na receptor může umožnit vývoj nových a účinnějších preparátů pro léčbu cukrovky.

Significant results 2013-2

Interakce insulinu s vazebným místem 1 receptoru insulinu. Krystalová struktura komplexu insulinu s doménami L1, CR a CT receptoru insulinu. Řetězec A insulinu je světle modrý a řetězec B je žlutý.


Menting J.G., Whittaker J., Margetts M.B., Whittaker L.J., Kong G.K.W., Smith B.J., Watson C.J., Žáková L., Kletvíková K., Jiráček J., Jin Chan S.J., Steiner D.F., Dodson G.G., Brzozowski A.M., Weiss M.A., Ward, C.W., Lawrence M.C.:
How insulin engages its primary binding site on the insulin receptor.
Nature 493: 241-245, 2013.

Žáková L., Kletvíková E., Veverka V., Lepšík M., Watson, C.J., Turkenburg J.P., Jiráček J., Brzozowski A.M.:
Structural integrity of the B24 site in human insulin is important for hormone functionality.
Journal of Biological Chemistry 288: 10230-1040, 2013.




Alkylace zlatých povrchů pomocí alkylů na organometalickém nosiči

Dva články zabývající se alkylací zlatých povrchů pomocí alkylů na organometalickém nosiči dokumentují první úspěšné potahování zlata alkyly bez zprostředkování jiného prvku, jako je např. síra. Potenciální technologická významnost tohoto objevu je dokumentována nejen výzkumnou spoluprací vědců ze společnosti SONY, ale také ochotou firmy SONY investovat do patentové ochrany pro tento nový koncept (patent bude udělen příští měsíc). Tyto články jsou také v pozadí úspěšné aplikace pro grant GAČR, který jsem právě získali.


Significant results 2013-3

Tvorba samoskladné monovrstvy reakcí povrchu zlata s tosylátem n-butylrtuťnatým.


Mucha M., Kaletová E., Kohutová A., Scholz F., Stensrud E.S., Stibor I., Pospíšil L., von Wrochem F., Michl J.:
Alkylation of Gold Surface by Treatment with C18H37HgOTs and Anodic Hg Stripping.
Journal of the American Chemical Society 135: 5669-5677, 2013.

Scholz F., Kaletová E., Stensrud E.S., Ford W.E., Kohutová A., Mucha M., Stibor I., Michl J., von Wrochem F.:
Formation of n-Alkyl Mono Layers by Organomercury Deposition on Gold.
Journal of Physical Chemistry Letters 4: 2624-2629, 2013.




Carborane-based carbonic anhydrase inhibitors

Karbonické anhydrázy jsou enzymy s významnou rolí v řadě fyziologických i patofyziologických procesech. Karbonická anhydráza IX (CAIX), se vyskytuje na buněčném povrchu různých nádorů a slouží tak v diagnostice a jako cíl protinádorových léčiv. Na základě detailní strukturní analýzy byly navrženy a syntetizovány nové typy inhibitorů CA odvozených od klastrových sloučenin boru. Tyto inhibitory s vysokou selektivitou působí na CAIX, aniž by zasahovaly jiné, fyziologicky významné členy skupiny těchto enzymů, např. CAII.


Significant results 2013-4

Krystalová struktura CAII v komplexu s 4a (a) nebo 7a (b).


Brynda J., Mader P., Šícha V., Fábry M., Poncová K., Bakardiev M., Grüner B., Cígler P., Řezáčová P.:
Carborane-based carbonic anhydrase inhibitors.
Angewandte Chemie International Edition 52: 13760-13763, 2013.




Hřebíček do rakve "vědeckých" teorií homeopatie

Jaký je vliv rozpuštěných látek, jako jsou ionty solí, na strukturu a dynamiku vody? Je jejich působení krátkodosahové nebo dlouhodosahové? A je chování rozpuštěných molekul či iontů ve vodě kooperativní nebo ne? Nejnovější česko-francouzská studie, založená na kombinaci počítačových simulací a analytických modelů, dává na tyto otázky detailní odpověď. Ukazuje se, že vliv iontů solí je krátkodosahový a nepřekračuje jejich přímý hydratační obal. Ve zředěných roztocích tak kationy a anionty skutečně "hrají každý sám za sebe" a žádné dlouhodosahové kooperativní efekty se neprojevují. Pouze v koncentrovaných roztocích, kde dochází k překryvu hydratačních obalů jednotlivých iontů, přestává platit jednoduchý aditivní model, což se projevuje například v nelineárních změnách viskozity. Předpovědi této teoretické práce jsou nejen ve výborné shodě se výsledky spektroskopických měření, ale také poukazují na neudržitelnost představ o dlouhodosahovém a dlouhodobém působení látek ve zředěných roztocích, tak jak jsou používány k "vědeckému" zdůvodnění účinku homeopatických preparátů.


Significant results 2013-5


Stirnemann G., Wernersson E., Jungwirth P., Laage D.:
Mechanisms of Acceleration and Retardation of Water Dynamics by Ions.
Journal of the American Chemical Society 135: 11824-11831, 2013.