PřF:C4840 Metody značení a imobilizace b - Informace o předmětu

C4840 Metody značení a imobilizace biomolekul

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně

Vyučující

prof. RNDr. Petr Skládal, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Petr Skládal, CSc.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

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

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2025/C4840