Výzkumné zaměření

Hlavním cílem výzkumu na oddělení je rozšířit znalosti a porozumění mechanismu biologického (protinádorového a antibiotického) působení léčiv na bázi kovů a využít těchto znalostí k vývoji nových tříd metalofarmak s inovativním mechanismem působení a novým spektrem biomedicinální aktivity.

Metody, které byly v poslední době na oddělení zavedeny, umožňují získat komplexnější pohled na mechanismus působení nových metalofarmak, založený na kombinaci informací ze studií na molekulární i buněčné úrovni.

Hlavní metody

Molekulární biofyzika, biochemie and molekulární farmakologie:

  • Studie vazby na DNA: polarografie, FAAS, absorpční spektrofotometrie.
  • Sekvenční specificita vazby na DNA.
    • Vazba na DNA s rozdílným obsahem G+C and syntetické DNA.
    • HPLC analýza DNA enzymaticky hydrolyzované na nukleosidy.
    • Replikační and transkripční mapování.
  • EtBr, fluorescenční sonda pro tvorbu můstků v DNA, kvantitativní stanovení meziřetězcových můstků.
  • Konformační analýza DNA modifikované komplexními sloučeninami kovů.
    • Tání DNA, mikrokalorimetrie (DSC, ITC), termoforéza.
    • CD, LD spektroskopie, Ramanova spektrofotometrie, spektrofluorimetrie, AFM.
    • Rozvíjení superhelikální plasmidové DNA sledované gelovou elektoforézou.
    • Chemické sondy konformace DNA.
    • Ohyby a rozvíjení DNA šroubovice vyvolané jedním místně-specifickým aduktem daného metalofarmaka.
  • Translézová syntéza DNA a RNA a replikační překlenutí lézí.
  • Rozlišení DNA modifikované komplexy kovů specifickými proteiny.
  • „Footprinting“ pomocí hydroxylových radikálů nebo DNázy I.
  • Nukleotidová excizní oprava DNA, reparační syntéza DNA repair.

Metody buněčné farmakologie:

  • Cytotoxicita (antiproliferativní aktivita) v buněčných kulturách (včetně nádorových kmenových buněk a 3D sferoidů).
  • Elektroforéza jedné buňky („kometový test“).
  • Průtoková cytometrie – analýza buněčného cyklu.
  • Syntéza  DNA, RNA and proteinů v buňkách.
  • Indukce apoptózy, nekrózy, autofagie a dalších typů buněčné smrti.
  • Western blotting.
  • Mutační analýza.
  • Kvantitativní PCR v reálném čase.
  • Průnik látek do buněk a akumulace v buňkách pomocí FAAS a ICP-MS.
  • Lokalizační studie konfokální laserovou mikroskopií.
  • Real-time cell electronic sensing.
  • Testy fototoxicity.
  • Stanovení vzniku reaktivních sloučenin kyslíku.
  • Měření mitochondriálního membránového potenciálu, invazivity, migrace a readheze nádorových buněk.

Oddělení Molekulární biofyziky a farmakologie (DPMB) bylo v první fázi hodnocení pracovišť AV v roce 2021 vyhodnoceno jako nejproduktivnější tým v excelentních výstupech z celkem 64 hodnocených týmů Akademie věd v oboru Biochemie, molekulární a buněčná biologie, biofyzika, virologie…