C4840 Metody značení a imobilizace biomolekul

Přírodovědecká fakulta
jaro 2018
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Petr Skládal, CSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Petr Skládal, CSc.
Ústav biochemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 13:00–14:50 C05/114
Předpoklady
základní znalosti biochemie a chemie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Modifikace biomolekul jejich vzájemným spojováním, zaváděním vhodných značek nebo navázáním na povrchy polymerních matric a sensorů jsou základem řady moderních vědeckých metod, bioanalytických procesů a terapeutických postupů. Nejprve budou probrány vhodné povrchové skupiny bílkovin, nukleových kyselin a sacharidů, využitelné pro (bio)konjugační reakce. Další část se zaměří na nejdůležitější činidla používaná pro konjugační reakce (zesíťování) a vnášení nejrůznějších značek (fluorescenční, enzymové, biotinylace, liposomy, nanočástice). Budou probrány postupy aktivace inertních povrchů (polymery, sklo, ušlechtilé kovy, uhlík) před vlastní vazbou biomolekul. Stručně budou zmíněny metodiky charakterizace biokonjugátů (určení stupně substituce). Závěrečná část pak přinese příklady typických aplikací vznik hapten-nosičových konjugátů, značení protilátek a antigenů enzymy, přípravu nosičů pro afinitní chromatografii, imobilizace enzymů na povrch sensorů, výrobu proteinových a DNA biočipů.
Výstupy z učení
Student se naučí metody konjugování biomolekul se značkami - enzymy, fluorofory a nanočásticemi. Zvládne různé imobilizační postupy pro afinitní techniky purifikace i bioanalýzy.
Osnova
  • 1. Modifikace proteinů a peptidů postranní řetězce aminokyselin, prosthetické skupiny. 2. Funkční skupiny nukleotidů, modifikace DNA a RNA. Modifikace (poly)sacharidů a glykokonjugátů. 3. Vnášení nových reaktivních skupin do biomolekul. Chemické reakce vybraných skupin. 4. Biokonjugační reakce, homo- a heterobifunkční zesíťující činidla. Štěpitelné můstky. 5. Fluorescenční značky fluorescein, rhodamin, kumariny; resonanční přenos FRET. 6. Biotinylace, chelatační skupiny, histidinové skupiny, boronátové komplexy. Radioaktivní značení. Liposomy, nanočástice. 7. Enzymové značky peroxidasa, alkalická fosfatasa, galaktosidasa, glukosaoxidasa. Metodiky značení a detekce aktivity. 8. Imobilizace biomolekul v afinitní chromatografii. Aktivace agarosových a celulosových matric, použití polymerních materiálů akrylamid, methakryláty, polystyren; porézní skleněné materiály. 9. Aktivace inertního povrchu sensorů vnášením reaktivních skupin zlato, platina, uhlík. Monovrstvy thiosloučenin, silanizace. Fotoaktivace a strukturace vrstev biomolekul. 10. Metody charakterizace biokonjugátů. Určování stupně substituce. Stanovení povrchové hustoty imobilizovaných biomolekul. 11. Aplikace: Příprava konjugátů haptenů s nosnými proteiny, značení protilátek enzymy a fluorofory. Značení proteinů koloidním zlatem. 12. Imobilizace proteinů na povrch zlata. Imobilizace souborů oligonukleotidových prób na DNA biočipy.
Literatura
    doporučená literatura
  • HERMANSON, Greg T. Bioconjugate techniques. San Diego: Academic Press, 1995. xxv, 785 s. ISBN 0-12-342336-8. info
Výukové metody
přednáškový kurz
Metody hodnocení
zkouška
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022.