HomeHall of FameHighlights 2012

Highlights 2012


OCTOBER

Two awards for Prof. Pavel Hobza

Prof. Pavel Hobza, D.Sc. was awarded by Silver medal of the Czech Senate on September 27th, 2012.

Prof. Pavel Hobza, D.Sc. was awarded by honorary title Doctor honoris causa given by Institue of Chemical Technology (Prague) on October 1st, 2012.




AUGUST

Prague chemists with a prestigious VIP in Angewandte Chemie

Ergodicity describes the ability to predict the behavior of an ensemble from that of its individual components. While non-ergodic processes are frequent in biological systems, social behavior as well as economy, in chemistry they are usually restricted to small molecules comprising only very few atoms. Accordingly, most chemical processes are ergodic in that the result of a transformation of a reactant A into a product B is does not depend on the way the transformation is achieved.

Using the strong infrared laser CLIO in France, an international team of chemists led by the ERC grant holders Jana Roithová (Charles University, Prague) and Detlef Schröder (Institute of Organic Chemistry and Biochemistry, Prague) has now demonstrated that the restriction to small molecules does not hold true for certain ion pairs containing S=O double bonds (direct link to article in Angew. Chem. Int. Ed. ). In fact, in some of these systems the non-ergodic behavior comprises a timescale sufficient for the formation of new chemical bonds. In a nutshell, the origin of the non-ergodic effect is a hindered communication within the ion pairs such that local overheating can occur.

The reviewers rated the contribution as a "Very Important Paper" (VIP) in Angewandte Chemie, the leading journal of general chemistry; only about 2% of the contributions to Angewandte Chemie are rated as VIP. Specifically, one reviewer commented that the suggestion “goes against much of current dogma in molecular spectroscopy” and another reviewer stated that “the hypothesis of non-ergodicity in such large systems… is fascinating”. In addition to the relevance for the fundamental field of molecular science and spectroscopy, the suggested local overheating might have possible relevance for related areas such as heating with microwaves.

Ergodicity

Illustration sketching the non-ergodic effects observed in non-covalent ion pairs.


Background info (downloadable pdf file)




AUGUST

Rudolf Lukeš Prize 2012 - Detlef Schröder awarded

The first laureate of Rudolf Lukeš Prize (for year 2012) is Dr. Detlef Schröder from IOCB CAS. Dr. Schreder was awarded by Czech Chemical Society for his excelent work in the area of organic, bioorganic and medicinal chemistry.




JULY

Our scientists in Science

Czech and Belgian Scientists Reveal the Secret of Tropical Forests

The issue of the journal Science from 27 July 2012 brings results of the cooperation between Czech scientists from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the ASCR, Charles University and Masaryk University and their colleagues from Belgium and Japan. The joint efforts of the assorted team of biologists and chemists have made it possible to describe the unique mechanism of the chemical defence of the tropical termites of the Neocapritermes taracua species.

The entire study was initiated by the observations by the colleagues J. Šobotník and T. Bourguignon during their work in French Guyana. With one of the many termite species of the rainforest there, the two natural scientists observed odd blue structures on the bodies of the workers. To their surprise, these workers reacted to irritation by a suicidal explosion. A subsequent research of the anatomy, behaviour and chemical aspects of this phenomenon has shown that it is a unique defence strategy of the workers, which they use in their defence against their competitors from among the other species of soil-feeding termites. This as-yet unknown mechanism consists of a chemical reaction between two components: blue 'crystals' of proteinaceous origin, stored in special pouches outside the body, and the secretions of the workers' salivary glands. These two components react in a haemolymph drop after the explosion of the worker's body and give rise to a sticky fluid, which is also toxic for competing species. The work published under the title Explosive Backpacks in Old Termite Workers further discusses the adaptive aspects of this strategy, which does not appear with the workers until in a later phase of their life, like the transition to dangerous and defensive activities after the attainment of a certain age was observed with other representatives of social insects.

termite

The picture on the left shows a worker of the Neocapritermes taracua after it 'exploded' in a defensive reaction to an irritation and its body excreted a haemolymph drop, which became toxic through a reaction between the proteins of blue crystals and the secretions of salivary glands. The picture on the right shows a blue crystal, stored in a special pouch on the body's surface.


Selected responses in media




JUNE

Czech scientists in Nature

Další krok v boji s HIV -  Čeští vědci v časopisu Nature

Pro léčbu pacientů nakažených HIV je obvykle nutná kombinace tří různých látek (inhibitorů), tj. sloučenin blokujících klíčové kroky v životním cyklu tohoto viru. Aby však po čase nezačal být odolný k některé z těchto složek, je třeba hledat stále nové a nové inhibitory. Právě tomu může napomoci práce mezinárodního týmu vědců, kterou nyní publikoval prestižní odborný časopis Nature. Významně se na ní podíleli i badatelé ze společné laboratoře Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR (Dr. Michaela Rumlová) a Vysoké školy chemicko-technologické (prof. Tomáš Ruml a Dr. Pavel Ulbrich). 

Důvodem zmíněné kombinované terapie je fakt, že HIV velmi nepřesně kopíruje svoji genetickou informaci, a v infikovaném jedinci tak denně vzniká řada mutantních virů s nepatrně odlišným složením. Některé z těchto změn mohou vést k tomu, že určitý lék přestane být účinný. Je zřejmé, že šance vytvoření současné resistence k více lékům zároveň je méně pravděpodobná. I přesto je třeba kombinace inhibitorů podávaných pacientům měnit a hledat inhibitory nové, cílené na další kroky životního cyklu HIV. 

V cytoplasmě infikované buňky dochází k nahromadění strukturních virových proteinů, které se organizují do nezralé virové částice. Tato částice po opuštění buňky prochází velkými strukturními změnami, způsobenými přeuspořádáním jednotlivých proteinů za vytvoření zralé částice. Přes intenzivní experimentální úsilí řady laboratoří není dosud k disposici účinná látka zabraňující vytvoření nezralé či zralé retrovirové částice. V české laboratoři byla však získána řada poznatků, které otevírají nové cesty možného vývoje těchto léků. 

Během téměř patnáctiletého studia byly identifikovány části retrovirových proteinů, nutné pro skládání částic. „Podařilo se nám zavést systém, který umožňuje přípravu retrovirové částice ve zkumavce pouhým smícháním virového proteinu a nukleové kyseliny za určitých podmínek. Tento systém otevírá cestu k testování nových látek, potenciálně zabraňujících skládání částic, a takto připravené částice lze též použít pro strukturní studie, které by nám odhalily přesné uspořádání proteinů, jichž je v jedné nezralé částici cca 2500,“ vysvětluje Dr. Michaela Rumlová.

Zatímco struktura zralého viru byla v posledních letech podrobně prostudována, uspořádání proteinů v nezralé retrovirové částici bylo donedávna zahaleno tajemstvím. Její první detailní strukturu se letos podařilo vyřešit pomocí kryo-elektronové mikroskopie a tomografie ve vysokém rozlišení (8 Å) ve spolupráci ÚOCHB AV ČR, VŠCHT a skupiny Dr. Johna Briggse z Evropské laboratoře molekulární biologie (EMBL) v Heidelbergu. „Tento výsledek znázorňující obrysy jednotlivých molekul ve virové částici umožnil vložení dříve vyřešených struktur proteinů do modelu částice. Z toho vyplývá vzájemná orientace jednotlivých domén proteinů a interakce, které fixují částici a jsou zodpovědné za její složení v infikované buňce. Věříme, že takto detailně popsaná struktura přispěje k racionálnímu návrhu inhibitorů skládání HIV a dalších retrovirů,“ shrnují čeští spoluautoři.

Publikovaný článek:  Tanmay A. M. Bharat, Norman E. Davey, Pavel Ulbrich, James D. Riches, Alex de Marco, Michaela Rumlova, Carsten Sachse, Tomas Ruml, John A.G. Briggs: Structure of the immature retroviral capsid at 8Å resolution by cryo-electron microscopy, DOI: 10.1038/nature11169

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11169.html




JUNE

City of Prague Prize - Prof. Holý awarded

On Friday 22, Mayor of Prague Dr. Bohuslav Svoboda, awarded Prof. Antonín Holý by City of Prague Prize. The prize express respect to scientific work of Prof. Antonín Holý and his contribution to the development of Prague's international renown. .




JUNE

Detlef Schöder - winner of MS 2012 prize

Dr. Detlef Schöder - winner of Vladimír Hanuš and Petr Sedmera award for molecular structure for year 2012 in category Mass Spectrometry with paper: In-Flight Epimerization of a Bis-Tröger Base (Revesz et al.: Angewandte Chemie International Edition, 50: 2401-2404, 2011).




MAY

Success of young science promoters from IOCB

In the Czech final of the Fame lab contest 2012 (May 6th) we have two finalists - Eva Kudová (Šťastná), the 2nd position with Academy of Sciences Award and Ondřej Nešuta (from V. Čeřovský research team), 3rd position with Tomáš Baťa Foundation and Adeco Awards.

Eva Kudová




FEBRUARY

Petr Cígler - winner of Česká naděje 2011 prize (Scopus Award)

Petr Cígler, young scientist from Institute of Organic Chemistry and Biochemistry, was awarded by Česká naděje 2011 - Scopus Awards prize for his work in field of bionanotechnology.


Further information (in Czech) you can find here: