Ústav biochemie

Proteomika

Hlavní řešitelé

• Doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D., e-mail: bouchal@chemimunicz, tel. +420-549493251, fax: +420-549492690, kampus Bohunice, budova A5, pracovna 208
• Doktorandi: Mgr. Petr Lapčík, Mgr. Lucia Janáčová, Mgr. Josef Maryáš
• Odborní pracovníci: Mgr. Pavla Bouchalová, Ph.D.
• Studenti magisterského studia:  Bc. Jindřich Beránek, Bc. Juraj Polaček
• Studenti bakalářského studia: Kateřina Jílková, Jan Šimoník, Richard Štefaník
• Doktorandi-absolventi: Mgr. Iva Procházková, Ph.D., Mgr. Jakub Faktor, Ph.D., Mgr. Monika Dvořáková, Ph.D.
• Diplomanti-absolventi: Mgr. Petra Martinková, Mgr. Petr Šulc, Mgr. Lucia Janáčová, Mgr. Iveta Bačová, Mgr. Petr Lapčík, Mgr. Karolína Zoufalová, Mgr. Petra Kovaříková, Mgr. Josef Maryáš, Mgr. Vendula Pernikářová, Mgr. Jakub Faktor, Mgr. Pavlína Holešínská, Mgr. Dominika Váňová, Mgr. Monika Mudrochová, Mgr. Iva Struhárová, Mgr. Jarmila Sobotková, Mgr. Karin Pěluchová, Mgr. Tereza Vyhlídalová, Mgr. Petra Přecechtělová

Popis projektu

Cílem proteomiky je sledování hladin velkého množství proteinů v rámci jedné analýzy, jejich identifikace a kvantifikace, srovnávání exprese proteinů za různých podmínek, identifikace, verifikace a validace biomarkerů fyziologických i patologických procesů a vyvozování závěrů o molekulárních mechanismech dějů z "high-throughput" dat. Laboratoř proteomiky funguje na půdě Ústavu biochemie od roku 2001. Od roku 2004 spolupracuje na projektech nádorového výzkumu, přičemž svůj výzkumný program postupně rozšířila do oblasti molekulární a buněčné nádorové biologie. 

K hlavním výzkumným tématům v současné době patří:

• Studium molekulárních mechanismů metastazování solidních nádorů (nádory prsu, ledvin, endometria a další) s cílem identifikovat nové terapeutické a diagnostické cíle
• Funkční charakterizace vybraných prometastatických proteinů a jejich zapojení do signálních drah
• Proteotypování nádorových tkání pomocí proteomiky nové generace - hmotnostní spektrometrie pracující v režimu datově nezávislého sběru dat ("data independent acquisition")
• Integrace proteomických a dalších "high-throughput" přístupů (RNA-Seq, metabolomika) 
• Analýzu interaktomu v souvislosti s vývojem nádorů a metastazování
• Vývoj a aplikace cílených proteomických metod pro rutinní kvantifikaci vybraných proteinů na bázi monitorování vybraných reakcí

V rámci spolupráce realizujeme proteomickou část dalších projektů, například z oblasti biotechnologe při studiu molekulárních mechanismů adaptace denitrifikačních a síru oxidujících bakterií na změny prostředí, včetně analýzy interaktomu.

Pracoviště využívá laboratoří tkáňových kultur, proteomiky, biochemie a molekulární biologie. Proteomické analýzy jsou postaveny převážně na 1D, 2D a 3D technikách na bázi kapalinové chromatografie a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie. K dispozici je výpočetní infrastruktura pro analýzu hmotnostně-spektrometrických dat, software pro počítačové vyhodnocování proteinových map a rovněž starší technika dvourozměrné gelové elektroforézy. Vybavení laboratoře fluorescenčním skenerem Pharos FX Pro umožňuje provádět fluorescenční barvení na přítomnost fosfoproteinů a glykoproteinů.

Pět nejvýznamnějších publikací

• BOUCHAL, Pavel, Olga T. SCHUBERT, Jakub FAKTOR, Lenka ČÁPKOVÁ, Hana IMRICHOVÁ, Karolína ZOUFALOVÁ, Vendula PÁRALOVÁ, Roman HRSTKA, Yansheng S. LIU, Holger A. EBHARDT, Eva BUDINSKÁ, Rudolf NENUTIL and Ruedi AEBERSOLD. Breast Cancer Classification Based on Proteotypes Obtained by SWATH Mass Spectrometry. Cell Reports, Cell Press, 2019, vol. 28, No 3, p. "832"-"851". ISSN 2211-1247. doi:10.1016/j.celrep.2019.06.046.
• BOUCHAL, Pavel, Monika DVOŘÁKOVÁ, Theodoros ROUMELIOTIS, Zbyněk BORTLÍČEK, Ivana IHNATOVÁ, Iva PROCHÁZKOVÁ, JTC HO, Josef MARYÁŠ, Hana IMRICHOVÁ, Eva BUDINSKÁ, Rostislav VYZULA, SD GARBIS, Bořivoj VOJTĚŠEK and Rudolf NENUTIL. Combined Proteomics and Transcriptomics Identifies Carboxypeptidase B1 and Nuclear Factor kappa B (NF-kappa B) Associated Proteins as Putative Biomarkers of Metastasis in Low Grade Breast Cancer. MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS, BETHESDA: AMER SOC BIOCHEMISTRY MOLECULAR BIOLOGY INC, 2015, vol. 14, No 7, p. 1814-1830. ISSN 1535-9476. doi:10.1074/mcp.M114.041335.
• BOUCHAL, Pavel, Theodoros ROUMELIOTIS, Roman HRSTKA, Rudolf NENUTIL, Bořivoj VOJTĚŠEK and Spiros D. GARBIS. Biomarker discovery in low-grade breast cancer using isobaric stable isotope tags and two-dimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry (iTRAQ-2DLC-MS/MS) based quantitative proteomic analysis. Journal of Proteome Research, Washington, USA: ACS, 2009, vol. 8, No 1, p. 362-373. ISSN 1535-3893. doi:10.1021/pr800622b.
• DVOŘÁKOVÁ, Monika, Rudolf NENUTIL and Pavel BOUCHAL. Transgelins, cytoskeletal proteins implicated in different aspects of cancer development. Expert Review of Proteomics, 2014, vol. 11, No 2, p. 149-165. ISSN 1478-9450. doi:10.1586/14789450.2014.860358.
• PROCHÁZKOVÁ, Iva, Juraj LENČO, Alena FUČÍKOVÁ, Jiří DRESLER, Lenka ČÁPKOVÁ, Roman HRSTKA, Rudolf NENUTIL and Pavel BOUCHAL. Targeted proteomics driven verification of biomarker candidates associated with breast cancer aggressiveness. Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics, AMSTERDAM: Elsevier Science, 2017, vol. 1865, No 5, p. 488-498. ISSN 1570-9639. doi:10.1016/j.bbapap.2017.02.012.

Spolupráce

• Masarykův onkologický ústav Brno
• ETH Zurich, Švýcarsko
• Fakultní nemocnice Plzeň
• University of British Columbia, Vancouver, Kanada
• California Institute of Technology, Pasadena, USA

Financování

• Projekty Grantové agentury ČR
• Projekty Grantové agentury MU
• Projekty Agentury pro zdravotnický výzkum ČR
• Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR