Detail předmětu

Základy proteomiky

FCH-MC_ZPAk. rok: 2024/2025

Cílem přednášky je studenty seznámit s náplní a aplikační oblastí vědního oboru proteomika včetně přehledu základních proteomických přístupů a instrumentace s důrazem na využití hmotnostní spektrometrie. Studenti získají znalosti o metodách identifikace proteinů včetně analýzy proteinových komplexů, o metodách charakterizace modifikací proteinů a o metodách kvantifikace v proteomice. Současně budou seznámeni s praktickými příklady řešení proteomických projektů s vlastní instrumentací. Součástí kurzu jei praktická ukázka proteomické laboratoře.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikální a spotřební chemie (ÚFSCH)

Učební cíle

Cílem přednášky je studenty seznámit s náplní a aplikační oblastí vědního oboru proteomika - tj. komplexní analýza proteinového složení vzorku a jeho změn v průběhu např. technologie, manipulace, patologického procesu, terapie. Dalším cílem je uvést přehled základních proteomických přístupů a instrumentace včetně vyhodnocení výsledků a jejich interpretace.
V průběhu kurzu se studenti seznámit s náplní a aplikační oblastí vědního oboru proteomika včetně přehledu základních proteomických přístupů a instrumentace s důrazem na využití hmotnostní spektrometrie. Studenti získají znalosti o metodách identifikace proteinů včetně analýzy proteinových komplexů, o metodách charakterizace modifikací proteinů a o metodách kvantifikace v proteomice. Současně budou seznámeni s praktickými příklady řešení proteomických projektů s vlastní instrumentací. Součástí kurzu je i praktická ukázka proteomické laboratoře.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Průběžná práce v semestru - krátké prezentace studentů jsou součástí výsledného hodnocení. Zkouška probíhá formou písemného testu.
Účast na přednáškách není povinná, ale vzhledem ke specifickému charakteru předmětu se doporučuje.

Základní literatura

Proteome Research: Mass Spectrometry, Ed. P. James, Springer, 2000, ISBN 3-540-67256-7 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_CHMA magisterský navazující

    specializace BF , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    specializace CHBL , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr.

Osnova

Osnova výuky je uvedena dle týdenního členění (1 týden časová rezerva):
lekce 01 (týden 1) – Proteomika jako vědní disciplína a její náplň, základní pojmy, definice proteomu, vztah mezi genomikou a proteomikou.
lekce 02 (týden 2) – Základní proteomické přístupy. Differenční, strukturní a funkční proteomika
lekce 03-04 (týden 3-4) – Přehled metod a instrumentace v používaných proteomice, strategie zpracování proteinových vzorků (volba vhodného souboru technik vzhledem k~požadovanému výsledku experimentu)., separace a frakcionace komplexních proteinových směsí, metody charakterizace proteinů (zejména hmotnostní spektrometrie, proteinové čipy, WB aj.)
lekce 05-06 (týden 5-6) – Základní metody identifikace proteinů pomocí MS – základní přístupy (bottom-up, top-down), Peptide mapping, MS/MS ion search, identifikace proteinů s neznámou sekvencí (de-novo sequencing)
lekce 07 (týden 7) – Charakterizace modifikací proteinů - Přehled druhů modifikací (post-translační modifikace, chemické modifikace), identifikace mutací. Speciální frakcionační postupy, analýza vybraných druhů PTM (fosforylace, acetylace, ubikvitinace, glykosylace
lekce 08 (týden 8) – Kvantifikace v proteomice – Metody relativní a absolutní kvantifikace v hmotnostní spektrometrii (hmotnostní značky, specifické značky typu iTRAQ), cílená proteomika (MRM a SWATH metody.
lekce 09 (týden 9) – Bioinfornmatické vyhodnocení dat – Mw, pI, primární struktura, domény, genová ontologie (GO), fylogenetická podobnost (mutace proteinů, práce s proteiny z organizmů s neosekvenovaným genomem).
lekce 10 (týden 10) – Praktické příklady aplikace proteomických přístupů – úloha proteomiky v základním výzkumu, diagnostika chorob, identifikace patogenů, biotechnologické aplikace.
lekce 11 (týden 11) – Praktická ukázka proteomické laboratoře – ukázka vybavení pro přípravu proteinových vzorků i instrumentace pro vlastní charakterizaci.
lekce 12 (týden 12) – Závěrečné shrnutí, diskuze se studenty o vybraných proteomických aplikacích.

Konzultace v kombinovaném studiu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr.