V roce 2002 vznikla v rámci Laboratoře biochemie a molekulární biologie zárodečných buněk ÚŽFG AV ČR skupina zaměřená na proteomiku. Prvotní zájem 
o reprodukční biologii a oblast zrání a aktivace oocytů [1–8] byl následně rozšířen o studium biochemických mechanismů účinku protinádorových léčiv a nádorové resistence. Toto zaměření se plně rozvinulo v rámci projektu „Centrum nádorové proteomiky“ ve spolupráci s Fakultní nemocnicí a Lékařskou fakultou Univerzity Palackého
v Olomouci a Mikrobiologickým ústavem AV ČR
v Praze [9–14]. Do popředí se dostala také problematika epiteliálně-mesenchymální komunikace, a to díky spolupráci se skupinou
prof. K. Smetany, Jr. na Anatomickém ústavu 1. LF UK v Praze [21]. Od roku 2006 se naše skupina zabývá studiem diferenciace nervových kmenových buněk a neurálních prekurzorů [15–19, 23], včetně jejich možného využití v terapii neurologických a neurodegenerativních poruch [20, 24]. S tématem neurodegenerace souvisí i další aktuální projekt týkající se výzkumu Huntingtonovy choroby s využitím modelu transgenního miniprasete [23]. 

V současnosti se Laboratoř aplikovaných proteomových analýz zaměřuje na dva hlavní projekty:

 1)Neurální diferenciace kmenových buněk

Komplexní charakterizace kmenových buněk v průběhu diferenciace
se zaměřením na

a) povrchové proteiny pro selekci definované populace

b) nitrobuněčné proteiny k určení stádia diferenciace

c) sekretované proteiny a jejich modulace.

2)Huntingtonova choroba a neurodegenerace

Odhalení rozdílů ve složení proteinů souvisejících s rozvojem
 Huntingtonovy choroby se zaměřením na

a) proteom krevní plasmy a mozkomíšního moku

b) analýzu cytokinů a imunitní odpovědi.

Přístrojové vybavení a metodiky:

hmotnostní spektrometrie (Sciex TripleTOF 5600+, Sciex QTRAP 5500, Eksigent nanoLC 425)

multiplexní imunoanalýza proteinů (Luminex 200)

průtoková cytometrie (BD FACS Aria cell sorter)

protilátkové mikročipy

2D elektroforéza a 2D HPLC pro frakcionaci proteinů

konfokální mikroskopie (Leica SP5)

izolace a kultivace buněk in vitro, imunocytochemické barvení

biochemické techniky, western blot

Granty

• Národní projekt udržitelnosti: Modely závažných lidských onemocnění: Traumatické poškození míchy, Huntingtonova choroba, melanom a neplodnost (LO1609, MŠMT)
• Norské fondy (CZ09), projekt Comparative study of Huntington’s disease using biochemical, immunocytochemical and molecular genetic methods on the mouse, minipig and human  tissues and cells  (7F14308)
• GA ČR Mikroprostředí v maligním melanomu jako faktor nádorové agresivity  (GACR 16-05534S)

Nabídka pracovních pozic

Spolupracujeme s Přírodovědeckou fakultou Univerzity Karlovy v Praze a v rámci doktorského studia (obor Vývojová a buněčná  biologie, http://pdsb.avcr.cz/oborove-rady) můžeme nabídnout práci na zajímavých projektech s moderním přístrojovým vybavením. Studenti Přírodovědecké fakulty se mohou v naší laboratoři ucházet také o vypracování bakalářských či diplomových prací. Zájemci mohou kontaktovat Dr. Hanu Kovářovou ().

Spolupráce

Prof. Martin Marsala, Department of Anesthesiology, University of California San Diego, CA, USA

Prof. Karel Smetana Jr., Anatomický ústav, 1. lékařská fakulta UK v Praze

Prof. Paola Picotti, Institute of Biochemistry, ETH Zurich, Switzerland

Prof. Vladimír Havlíček, Laboratoř charakterizace molekulární struktury,
Mikrobiologicklý ústav AV ČR, Praha

Prof. Jennifer Van Eyk, JHU-Bayview Proteomics Cente, Baltimore, MA, USA

[1]          Ellederova Z, Halada P, Man P, Kubelka M, Motlik J, Kovarova H. Protein patterns of pig oocytes during in vitro maturation. Biol Reprod 2004;71:1533–9.

[2]          Susor A, Ellederova Z, Jelinkova L, Halada P, Kavan D, Kubelka M, et al. Proteomic analysis of porcine oocytes during in vitro maturation reveals essential role for the ubiquitin C-terminal hydrolase-L1. Reprod Camb Engl 2007;134:559–68.

[3]          Ellederova Z, Kovarova H, Melo-Sterza F, Livingstone M, Tomek W, Kubelka M. Suppression of translation during in vitro maturation of pig oocytes despite enhanced formation of cap-binding protein complex eIF4F and 4E-BP1 hyperphosphorylation. Mol Reprod Dev 2006;73:68–76.

[4]          Ellederova Z, Cais O, Susor A, Uhlirova K, Kovárová H, Jelínkova L, et al. ERK1/2 map kinase metabolic pathway is responsible for phosphorylation of translation initiation factor eIF4E during in vitro maturation of pig oocytes. Mol Reprod Dev 2008;75:309–17.

[5]          Pelech S, Jelinkova L, Susor A, Zhang H, Shi X, Pavlok A, et al. Antibody microarray analyses of signal transduction protein expression and phosphorylation during porcine oocyte maturation. J Proteome Res 2008;7:2860–71.

[6]          Jarkovska K, Martinkova J, Liskova L, Halada P, Moos J, Rezabek K, et al. Proteome mining of human follicular fluid reveals a crucial role of complement cascade and key biological pathways in women undergoing in vitro fertilization. J Proteome Res 2010;9:1289–301.

[7]          Jarkovska K, Kupcova Skalnikova H, Halada P, Hrabakova R, Moos J, Rezabek K, et al. Development of ovarian hyperstimulation syndrome: interrogation of key proteins and biological processes in human follicular fluid of women undergoing in vitro fertilization. Mol Hum Reprod 2011;17:679–92.

[8]          Gadher SJ, Jarkovska K, Kovarova H. Reproductive therapies and a need for potential biomarkers for prognostic and diagnostic screening of women desperate to conceive. Expert Rev Proteomics 2009;6:591–3.

[9]          Skalnikova H, Halada P, Dzubak P, Hajduch M, Kovarova H. Protein fingerprints of anti-cancer effects of cyclin-dependent kinase inhibition: identification of candidate biomarkers using 2-D liquid phase separation coupled to mass spectrometry. Technol Cancer Res Treat 2005;4:447–54.

 [10]       Kovarova H, Halada P, Man P, Dzubak P, Hajduch M. Application of proteomics in the search for novel proteins associated with the anti-cancer effect of the synthetic cyclin-dependent kinases inhibitor, bohemine. Technol Cancer Res Treat 2002;1:247–56.

[11]        Tyleckova J, Hrabakova R, Mairychova K, Halada P, Radova L, Dzubak P, et al. Cancer cell response to anthracyclines effects: mysteries of the hidden proteins associated with these drugs. Int J Mol Sci 2012;13:15536–64.

[12]        Martinkova J, Gadher SJ, Hajduch M, Kovarova H. Challenges in cancer research and multifaceted approaches for cancer biomarker quest. FEBS Lett 2009;583:1772–84.

[13]        Hrabakova R, Kollareddy M, Tyleckova J, Halada P, Hajduch M, Gadher SJ, et al. Cancer cell resistance to aurora kinase inhibitors: identification of novel targets for cancer therapy. J Proteome Res 2013;12:455–69.

[14]        Skalnikova H, Martinkova J, Hrabakova R, Halada P, Dziechciarkova M, Hajduch M, et al. Cancer drug-resistance and a look at specific proteins: Rho GDP-dissociation inhibitor 2, Y-box binding protein 1, and HSP70/90 organizing protein in proteomics clinical application. J Proteome Res 2011;10:404–15.

[15]        Kolar M, Szabo P, Dvorankova B, Lacina L, Gabius H-J, Strnad H, et al. Upregulation of IL-6, IL-8 and CXCL-1 production in dermal fibroblasts by normal/malignant epithelial cells in vitro: Immunohistochemical and transcriptomic analyses. Biol Cell 2014; 106(7):203-18.

[16]        Jarkovska K, Dvorankova B, Halada P, Kodet O, Szabo P, Gadher SJ, Motlik J,Kovarova H, Smetana K Jr. Revelation of fibroblast protein commonalities and differences and their possible roles in wound healing and tumorigenesis using co-culture models of cells. Biol Cell. 2014 Apr 2. doi: 10.1111/boc.201400014. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 24698078.

[17]        Vodicka P, Skalnikova H, Kovarova H. The characterization of stem cell proteomes. Curr Opin Mol Ther 2006;8:232–9.

[18]        Skalnikova H, Halada P, Vodicka P, Motlik J, Rehulka P, Hørning O, et al. A proteomic approach to studying the differentiation of neural stem cells. Proteomics 2007;7:1825–38.

[19]        Skalnikova H, Vodicka P, Pelech S, Motlik J, Gadher SJ, Kovarova H. Protein signaling pathways in differentiation of neural stem cells. Proteomics 2008;8:4547–59.

[20]        Skalnikova H, Vodicka P, Gadher SJ, Kovarova H. Proteomics of neural stem cells. Expert Rev Proteomics 2008;5:175–86.

[21]        Skalnikova H, Motlik J, Gadher SJ, Kovarova H. Mapping of the secretome of primary isolates of mammalian cells, stem cells and derived cell lines. Proteomics 2011;11:691–708.

[22]        Kupcova Skalnikova H, Navarro R, Marsala S, Hrabakova R, Vodicka P, Gadher SJ, et al. Signaling proteins in spinal parenchyma and dorsal root ganglion in rat with spinal injury-induced spasticity. J Proteomics 2013;91:41–57.

[23]        Tyleckova J, Valekova I, Zizkova M, Rakocyova M, Marsala S, Marsala M, Gadher SJ, Kovarova H. Surface N-glycoproteome patterns reveal key proteins of neuronal differentiation. J Proteomics 2016; 132:13-20.

[24]        Zizkova M, Sucha R, Tyleckova J, Jarkovska K, Mairychova K, Kotrcova E, Marsala M, Gadher SJ, Kovarova H. Proteome-wide analysis of neural stem cell differentiation to facilitate transition to cell replacement therapies. Expert Rev Proteomics 2015; 12(1):83-95.

[25]        Kotrcova E, Jarkovska K, Valekova I, Zizkova M, Motlik J, Gadher SJ,Kovarova H. Challenges of Huntington's disease and quest for therapeutic biomarkers. Proteomics Clin Appl 2015; 9(1-2):147-58.

[26]        Soste M, Hrabakova R, Wanka S, Melnik A, Boersema P, Maiolica A et al. A sentinel protein assay for simultaneously quantifying cellular processes. Nat Methods 2014; 11(10):1045-8.

[27]        Valekova I, Kupcova Skalnikova H, Jarkovska K, Motlik J, Kovarova H. Multiplex immunoassays for quantification of cytokines, growth factors, and other proteins in stem cell communication. Methods Mol Biol 2015; 1212:39-63.

[28]        Sheng S, Skalnikova H, Meng A, Tra J, Fu Q, Everett A, Van Eyk J. Intact protein separation by one- and two-dimensional liquid chromatography for the comparative proteomic separation of partitioned serum or plasma. Methods Mol Biol 2011; 728:29-46.

[29]        Kupcova Skalnikova H. Proteomic techniques for characterisation of mesenchymal stem cell secretome. Biochimie 2013; 95(12):2196-211.