C7250 Charakterizace proteinů hmotnostní spektrometrií

Přírodovědecká fakulta
podzim 2022
Rozsah
1/0/0. 1 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: k. Jiná možná ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr. (přednášející)
Mgr. Gabriela Lochmanová, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr.
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Pá 8:00–9:50 C02/211
Předpoklady
Základní znalosti z biochemie a molekulární biologie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Cílem předmětu je studenty seznámit s aplikačními možnostmi hmotnostní spektrometrie v proteomice včetně základních principů metody, typy instrumentace, základy interpretace MS a MS/MS dat a na příkladech prezentovat použití MS technik pro různé typy biologických a biomedicínských experimentů.
Výstupy z učení
Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět a vysvětlit základní principy hmotnostní spektrometrie; popsat instrumentaci běžně používanou v proteomice; porozumět základům interpretace MS a MS/MS dat; vysvětlit principy identifikace proteinů a jejich posttranslačních modifikací pomocí hmotnostní spektrometrie; vysvětlit metody kvantifikace pomocí MS; popsat současné možnosti hmotnostní spektrometrie v proteomice, navrhnout použití vhodné MS techniky pro různé typy biologických a biomedicínských experimentů.
Osnova
  • 1. Hmotnostní spektrometrie
  • Princip metody, vymezení možností metody v proteomice, stručný přehled instrumentace a ionizačních technik (MALDI-TOF MS, ESI-IT MS, FTMS, hybridní systémy).
  • 2. Příprava a separace vzorku (RNDr. Hana Konečná)
  • Obecné zásady přípravy vzorku pro MS analýzu. Základní metody pro izolaci proteinů. Přehled separačních technik (elektromigrační a chromatografické metody).
  • 3. Příprava a separace vzorku II (Dr. Gabriela Lochmanová)
  • Strategie zpracování proteinových vzorků (volba vhodného souboru technik vzhledem k požadovanému výsledku experimentu).
  • 4. Základní metody identifikace proteinů
  • Základní proteomické přístupy (bottom-up, top-down), peptidové mapování, identifikace pomocí MS/MS dat, identifikace proteinů s neznámou sekvencí (de-novo sekvenace), výhody a limitace jednotlivých metod, podobnost proteinů.
  • 5. Charakterizace modifikací proteinů
  • Přehled druhů modifikací (posttranslační modifikace, chemické modifikace), identifikace mutací. Fosfoproteiny, příprava vzorku pro analýzu fosforylovaných proteinů a jejich detekce, určení místa fosforylace. Glykoproteiny separace a detekce glykoproteinů, analýza glykanů.
  • 6. Kvantifikace proteinů
  • Metody relativní a absolutní kvantifikace v hmotnostní spektrometrii (hmotnostní značky, izobarické značky typu iTRAQ, TMT).
  • 7. Proteomické aplikace
  • Hmotnostní spektrometrie a diagnostika nemocí (identifikace biomarkrů, MS profilování), praktické příklady řešené v naší proteomické laboratoři.
Literatura
  • Proteome research : mass spectrometry. Edited by Peter James. Berlin: Springer-Verlag, 2001, xxi, 274 s. ISBN 3-540-67255-9-. info
Výukové metody
přednáška, diskuze
Metody hodnocení
kolokvium nebo ústní zkouška
kolokvium: každý student musí zodpovědět tři otázky, K úspěšnému zvládnutí je nutno zodpovědět všechny správně
ústní zkouška:
Informace učitele
Přednáška se střídá se cvičením (C7350). Začínáme dvěma přednáškami. (dvouhodinové bloky). Další termíny budou upřesněny.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2023, podzim 2024.