Informace o projektu

Strukturně biologické studium molekulárních strojů (SBSMS)

Vývoj metod používaných ve strukturní biologii zaznamenal v poslední dekádě značný pokrok a to zejména díky rozvoji metodologie a technologií elektronové mikroskopie. Tento pokrok je patrný nejen v množství (https://www.wwpdb.org/stats/deposition) deponovaných PDB struktur, kterých je každý rok o cca 10-15 % deponováno více srovnání s bezprostředně předešlým rokem, ale především ve velikosti či složitosti systémů.

Řešení složitých molekulárních strojů (např. RNA polymeráza II) nebo velkých systémů jako virových partikulí či lipidických dvojvrstev vyžaduje kombinaci přístupů jak na teoretické úrovni, tak experimentálními metodami.

V našem projektu hodláme používat techniky a kombinovat výsledky z teoretických simulací molekulově dynamických výpočtů, z rentgenového rozptylu pod malým úhlem (SAXS), z kryo elektronové mikroskopie (cryoEM), a z nukleární magnetické rezonance (NMR). Volba těchto metod je především proto, že nám tyto umožňují studium a vizualizaci biomolekul na atomární úrovni a neméně důležitý je fakt, že Masarykova univerzita a Středoevropský technologický institut (CEITEC) disponují špičkovým a konkurenceschopným vybavením pro tyto metody. Vzhledem k tomu, že projekt je realizován společně se studenty v rámci jejich projektů a závěrečných prací od bakalářských po magisterské až disertační, je disponibilita špičkového vybavení velkým přínosem a konkurenční výhodou.

Výzkum realizovaný v rámci tohoto projektu je silně interdisciplinární a ukazuje se, že studenti biofyziky jsou ideálními kandidáty pro takový typ výzkumu a dokáží vhodně propojit a prohloubit své znalosti z chemie, matematiky, fyziky a biologie.

Předmětem výzkumu budou tedy oligonukleotidy nukleových kyselin, proteiny vystupující v různých fázích transkripčního cyklu, peptidy a jejich interakce s membránovými povrchy a tp.

Krom experimentálních technik pro určení atomárních struktur budou využívány i metody na bázi fluorescenční anizotropie (FA), izotermální titrační kalorimetrie (ITC) a microscale thermophorezis (MST).

Výsledky výzkumu budou zveřejňovány formou prezentací na konferencích, formou plakátových sdělení a vědeckých článků v impaktovaných a recenzovaných časopisech.